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新的心脏发育的3D组织模型可用于测试怀孕期间药

发布时间:2019-03-21 19:14:55

新的心脏发育的3D组织模型可用于测试怀孕期间药物的安全性 2018年3月16日 心脏是子宫内发育的第一个器官,也是许多父母关心的第一个器官。 对于期待母亲来说,怀孕的兴奋往往被

  新的心脏发育的3D组织模型可用于测试怀孕期间药物的安全性

  2018年3月16日

  心脏是子宫内发育的第一个器官,也是许多父母关心的第一个器官。

  对于期待母亲来说,怀孕的兴奋往往被他们所需药物的焦虑所抵消。

   父母和医生经常要考虑母亲的健康以及药物如何影响婴儿的潜在风险。美国食品和药物管理局要求某些药物标有妊娠暴露和风险。一些药物被贴上标签,表明对动物的检测未能证明存在风险,但没有对孕妇进行充分和良好对照的研究。

  “有些药物难以让医生给孕妇开处方,因为他们不知道胚胎的毒性,这对胎儿的发育有何影响”。生物医学工程学教授马震。 “他们没有基于人类研究的临床结果。”

  马和他的研究团队在锡拉丘兹大学的系统组织工程&形态发生(STEM)实验室一直致力于人类诱导的多能干细胞研究组织再生,再生医学和干细胞工程。

  “这种类型的干细胞具有在人体内产生所有不同细胞的能力。因为它来自人类,“马云说。

  多能细胞可用于创建心脏组织,但Ma的研究团队相信他们可以更进一步。

  “我们可以尝试在实验室中重建早期发育心脏的形状,”马云说。 “它模仿胚胎发生期间的早期阶段 - 心脏是如何形成的。”

  Ma的研究团队开发了一种将基于生物材料的细胞图案和干细胞技术相结合的工艺,以制作出能够模拟早期人类心脏发育的3D组织模型。通过在组织培养皿中开始使用聚合物层并蚀刻聚合物中的微小图案,干细胞将仅附着在那些图案中。由于干细胞不附着于聚合物,它们在图案内生长并最终发展成具有不同组织类型的三维结构。 Ma团队开发的这个过程专注于心脏组织,但其他实验室可以将其适应其他组织类型甚至器官组织。

  相关故事美国心脏协会为医疗保健提供者发布新的参考工具包为情人节心脏研究提供了410万美元资金研究揭示了缺血性心脏病左心室功能障碍的新亮点。他们的研究将发表在2018年3月的Nature Protocols期刊上,并在封面上刊登。

  该平台允许组织在细胞分化过程中形成,而不是从已经建立的心脏细胞构建组织。在分化过程中形成的组织具有更多层,并且更准确地表示组织在人类中自然发展的方式。

  “使用我们使用的细胞系,它们是基于人的,因此我们知道它们将以某种方式影响人体组织,而不是动物模型带来的不确定性”。研究生Planky Hoang说。

  有些孕妇避免服用治疗慢性疾病所需的药物,但如果母亲的健康受到影响,这也会影响她的宝宝。更可靠的测试结果可以为患者和医生提供更多信心。

  “它可以帮助人们做出更好的决策,”马云说。 “如果我们能确定它是安全的,那么应该为需要这些药物的女性开处方。”

  胚胎毒性只是马和他的团队开发的建模平台的一个潜在用途。使用该方法也可以培养无数其他人体组织。它还可以允许对人类进行个体化的药物毒性测试。不同的人可以对同一种药物有不同的反应,但使用某人的干细胞进行个性化测试可以帮助确定药物在服用之前是否对他们是安全的。

  “传统的筛查方式,他们记录病史,然后用药物测试你一两个月,然后再评估你,” Hoang说。 “通过使用我们的模型,我们可以同时测试多种药物,因此,如果有一系列可能对您有益的药物,我们可以一次测试所有药物而不是一次需要更长时间的药物。”

  出处:http://eng-cs.syr.edu/news-events/news/su-research-team-develops-3d-tissue-model-developing-human-heart-used-test-safety-drugs-prescribed-怀孕/