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团队工程师复杂的人类组织,赢得美国宇航局挑战的最高奖品

新闻稿从:NASA HQ.
发布时间:2021年6月9日星期三

来自北卡罗来纳州温斯顿塞勒姆的Wake Forest Medicinitute(WFIRM)的两支科学家团队,北卡罗来纳州的北卡罗来纳州赢得了第一和第二名在美国宇航局血管组织挑战。奖项竞赛旨在加速组织工程创新,使未来的地球上的人民和太空探险者受益。

作为Winston和WFIM的团队竞争,每个人都使用了一种不同的方法来创建实验室生长的人肝组织,这足以以与人体内部类似的方式生存和起作用。该团队各自使用了多种3D打印技术来构建大约一厘米厚的立方体组织,并且能够在实验室中运行30天。

队伍中队,第一支队伍完成审判挑战规则,将收到300,000美元,并有机会推动其在国际空间站(ISS)美国国家实验室的研究。WFIRM将获得10万美元的第二奖品。与其他组织附加的两支队伍继续争夺第三名,剩下的10万美元。

该研究可能有助于实现厚三维组织的生长和长期存活,用于研究和治疗应用,最终的器官绷带和更换。在短期内,他们可以加速药物测试和疾病建模。虽然需要更多的进步来使其成为现实,但从患者自己的细胞中开发的人工器官会改变生命,减少移植候补人士,并帮助结束器官短缺。

“我不能夸大令人印象深刻的成就。当美国国家航空航天局在2016年开始这一挑战时,我们不确定会有胜利者,“NASA助理管理员吉姆雷德斯队的空间技术助理管理员。“有一天,听到第一个人造器官移植的人认为这部小型美国国家航空航天局挑战可能在使它发生时发挥了巨大作用。”

体内的组织依赖于血管,用营养和氧气提供细胞,并去除代谢废物 - 一种称为灌注的方法。由于在工程化组织中重新创建了这一过程并不容易,NASA要求团队开发和测试用功能性人工血管制作组织的策略。

获奖团队使用3D印刷技术来创造凝胶样模具或脚手架,旨在保持足够的氧气和营养水平的通道网络,以保持构建的组织在挑战规则中规定的30天试验。Winston和WFIRM使用不同的3D印刷设计和不同的材料来生产人类肝脏中发现的患者类型的活组织。

"The value of an artificial tissue depends entirely on how well it mimics what happens in the body,” said Lynn Harper, challenge administrator at NASA’s Ames Research Center in California's Silicon Valley. “The requirements are precise and vary from organ to organ, making the task extremely exacting and complex. The research resulting from this NASA challenge represents a benchmark, a well-documented foundation to build the next advance upon.”

在太空中,模型可用于研究辐射暴露如何影响人体,在微匍匐中,文档器官功能,以及在空间生活或工作时最小化健康细胞的损害。与在地球上构建的组织相比,微匍匐也可以促进产生更大和更复杂的工程组织,这些组织更像是人体中的更像人体。

国家实验室,由太空科学促进中心管理,将与Winston团队合作,以适应赢取基于地球的空间战略。如果研究进入车站,改善的脉管系统和微再生的组合可以产生地球和空间中的地球上的组织工程集的下一组进展。

“美国宇航局以各种和有时意想不到的方式为我国带来了价值,”路透社说。“为了看到多个团队成功获得由多个人体细胞组成的复杂3D组织以在一个月后生存和功能是惊人的,并且未来组织工程研究的有希望的河流。”

血管组织挑战是由ames引导的,并且是一部分百年挑战,位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局的马歇尔太空飞行中心。百年挑战是美国宇航局空间技术使命局内的奖项,挑战和众群计划的一部分。Methuselah基金会的新器官联盟执行竞争并招募了九部成员判决小组。非营利组织侧重于再生医学研发。

有关NASA奖品,挑战和众群的更多信息,请参阅:

https://www.nasa.gov/solve/index.html.

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