把菠菜葉變成會跳動的心臟組織

他們在3月的《生物材料》（Bioamaterials）期刊提出了一個培植血管系統的新方法，而這個問題一直是組織工程學上的障礙。

在此之前，科學家已經在實驗室裡用3D列印之類的方式製造出較粗架構的人體組織，但是培育微小而精緻、對組織健康至關重要的血管，卻困難得多。

「組織工程的主要限制……在於缺乏血管網絡，」這項研究的共同作者，也是麻州伍斯特理工學院的研究生約書亞‧哥許萊克（Joshua Gershlak），在影片中如此描述：「少了血管網絡，組織會大量死亡。」

葉片具決定性的特徵之一就是用來運輸水和養分給細胞的纖細葉脈。現在，科學家用植物葉脈來模擬血液在人體組織間流動的方式，研究過程包含在實驗室裡移除菠菜葉片的植物細胞，留下以纖維素構成的骨架。

這項研究指出：「纖維素具有生物相容性，而且已被廣泛應用於再生醫學，例如軟骨組織工程、骨組織工程、創傷癒合。」

研究團隊接著將殘餘的植物骨架浸泡於活的人體細胞裡，讓人體組織沿著菠菜支架生長，包覆微小的葉脈管束。一旦他們把菠菜葉片變成一顆迷你心臟，研究團隊就將液體與微珠注入葉脈，以顯示血球可以在這個系統裡流動。

研究的最終目的是能夠為病人替換受損組織，包括曾經心臟病發，或因其他心血管疾病導致心臟無法正常收縮的病人。經過處理的葉脈可以像血管一樣，可以傳輸氧氣給整片替換過的新組織，而這正是心臟新生的關鍵。

研究團隊表示，其他植物也可以經由同樣的方法運用在人體不同部位的組織修復。例如，經過去細胞處理的木質部未來可能可以修復人體骨骼。

「我們還有很多工作要做，但目前看來前景可期，」同樣來自伍斯特理工學院的研究共同作者葛蘭‧高德特（Glenn Gaudette）在一份媒體聲明中表示：「將農民數千年來栽種的各種植物大量運用在組織工程，可能就能解決許多限制這個領域發展的問題。」

撰文：Delaney Chambers

編譯：石頤珊

延伸閱讀>>動物心：世上最古怪的心臟 / 記憶也能被人工剪輯？