器官移植涉及從供體移植器官作為治療疾病或損傷的手段，但與器官移植的需求相比，可供捐贈(zèng)的器官短缺?？紤]到其克服這些挑戰(zhàn)的潛力，涉及動(dòng)物器官移植(異種移植)的研究正在進(jìn)行中。尤其是豬的心臟瓣膜和角膜被用于涉及異種移植的治療，因?yàn)闆]有結(jié)核病和艾滋病，這可能出現(xiàn)在涉及黑猩猩或猴子器官的移植中;豬還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是因?yàn)榕可a(chǎn)成本低。
然而，在異種移植后，人體可能會(huì)發(fā)生破壞移植組織的免疫排斥反應(yīng)。正在努力通過對(duì)引起免疫排斥的各種因素進(jìn)行基因操作來開發(fā)專門用于異種移植目的的豬來克服這個(gè)問題。然而，由于用于驗(yàn)證已開發(fā)的豬器官是否適合人體的方法的限制，這種開發(fā)已被推遲。
在科學(xué)與技術(shù)(KIST)的韓國研究所宣布，研究小組在生物材料研究中心通過Youngmee榮的帶領(lǐng)下，協(xié)作與研究小組宰碩陽，在器官移植中心在首爾國立大學(xué)教授的帶領(lǐng)下，有開發(fā)了生物人工血管。這條血管模仿人類血管的功能和特性，以驗(yàn)證異種移植的成功，同時(shí)還有一個(gè)循環(huán)血管平臺(tái)，可以再現(xiàn)人體血液循環(huán)系統(tǒng)。
通常，人造器官或醫(yī)療器械移植后發(fā)生的免疫排斥反應(yīng)涉及器官和受體血管連接時(shí)血液凝固引起的血塊和血管阻塞。這是確定移植成功的時(shí)候。目前，在將器官移植給人類或動(dòng)物受體時(shí)，無法事先知道移植是否會(huì)成功。特別是，除了在與血液實(shí)際流經(jīng)的血管相似的環(huán)境中之外，沒有其他方法可以檢查血液凝固。
為了在移植前檢查血液凝固的存在，Jung 使用一種簡單的方法開發(fā)了一種人造血管：將液體水凝膠倒入由膠原蛋白和 1 纖維蛋白(血管的主要成分)制成的管狀模具中，然后允許它在 37°C 固化，然后壓縮。這使血液循環(huán)成為可能，就像在實(shí)際血流和血壓條件下一樣?，F(xiàn)有人造血管的結(jié)構(gòu)需要培養(yǎng)血管內(nèi)皮細(xì)胞7至21天，而這種新型人造血管由于血管內(nèi)皮細(xì)胞的穩(wěn)定附著，可以在不到3天的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)血管。這種方法作為分析工具應(yīng)用時(shí)，大大減少了實(shí)驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間。
榮格研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的人造血管平臺(tái)不僅在體外實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了測試，還使用動(dòng)物模型進(jìn)行了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。研究小組在血管平臺(tái)的內(nèi)皮上培養(yǎng)了基因工程豬血管內(nèi)皮細(xì)胞，開發(fā)出人造豬血管，隨后進(jìn)行了體外循環(huán)人體血液通過血管的試驗(yàn)。還使用移植了豬血管的小鼠模型進(jìn)行了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，以模擬人體免疫反應(yīng)。通過對(duì)體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中觀察到的免疫排斥反應(yīng)進(jìn)行評(píng)估，證明研究小組使用特異基因工程開發(fā)的樣本血管有效抑制了急性免疫排斥反應(yīng)。
榮格認(rèn)為，“人造血管平臺(tái)不僅在結(jié)構(gòu)上與真實(shí)血管相似，而且還模擬血管的物理和生物特性，創(chuàng)造了一個(gè)類似于人體循環(huán)系統(tǒng)的微環(huán)境”，可以“作為一種用于在公司和醫(yī)院中篩選新藥和免疫治療劑的臨床前工具，展示了商業(yè)效用的潛力。”
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