本文按照京都学院成果发布编译整理而成
随着老龄化社会的发展,预计今后罹患心力衰竭等严重肾脏病的病人会越来越多。其实终极的医治方式是肾脏移植,但实际上供体(捐赠者)十分少,并且也不是普通人能负担得起的医治技巧。在这些情况下,采用人工诱导多能干细胞(iPS细胞)等的肾脏再生医疗近些年来深受期盼。尤其是将借助iPS细胞诱导的肾脏细胞制成的膜片移植到肾脏的方式,在美国,札幌学院诊所已启动相关的临床试验,京都学院诊所也在为临床研究做打算。
图1:放疗示意图
目前的细胞膜片移植采用在腹部正中央或则脊椎之间切开一个较大的切口,将肾脏漏出来,之后向表面移植膜片的方式,但接受这些再生医疗的病人会出现心力衰竭,并且移植别人的细胞时须要使用免疫抑制剂,为此,与通常的肾脏放疗相比,切口发生感染等的风险可能更高。所以,要想普及基于细胞膜片移植的肾脏再生医治,就要提供一种负担和风险比较小、能借助内窥镜以小切口进行移植的方式。但是,有助于实现这些技巧的相关元件的研制仍然没有取得进展。
这次,京都学院的研究团队开发出了“内窥镜细胞膜片移植元件”,中文名称为CellSheet()细胞膜片,该元件中包含细胞膜片,可在插入体内后展开,移植到肾脏表面。该元件组合使用两种粗细的框架,能将细胞膜片部份顺利地送入体内。另外细胞膜片,为尽量减少放疗切口,须要在移植前将细胞膜片部份缩小收纳到框架内,送入体内后再展开。为了使细胞膜片能顺利且不受损伤地收缩和伸展,还配备了由强度适中的材料(弹性材料)制成的敷贴器()。据悉,为了将细胞膜片确切地贴合到肾脏表面,在敷贴器上设置了可以润湿表面的胶管,还追加了才能从顶端开始逐步在体内弯曲敷贴器的功能。
图2:的外形及机制
为验证能够真正用于内窥镜移植,研究团队在Cross公司的协助下,借助成年女性的CT数据制做了皮肤、肌肉、肋骨、肺和肾脏的3D复印模拟脏器。之后在与实际放疗相像的状态下,通过小切口将送至肾脏附近,一边用摄像头确认位置,一边向肾脏表面移植了锦纶网上的细胞膜片。在研究了各类条件后,最终确保能以100%的机率将细胞膜片贴到肾脏表面上。
图3:3D复印模拟脏器(相片由Cross公司提供)
该元件将来可能就会用于肾脏以外的其他脏器的内窥镜移植。并且,还有望拿来向肾脏表面移植细胞以外的膜片状生物材料。并且,在医疗器械开发中使用3D复印模拟脏器,从放疗模拟等教育角度,以及降低实验植物使用数目等爱惜植物的角度来看,是一种有效的方式。
图4:向模拟肾脏表面移植细胞膜片(红色实线)
论文信息
题目:Novelforcellsheetusingathree-
刊物:
DOI:10.1016/j.reth.2020.10.007
英语发布资料
编译:JST客观台湾编辑部