世界首创:科学家为猪打印并恢复其勃起
3D 打印的阴茎植入物在世界上尚属首次恢复了兔子和猪的勃起功能。
接受独特手术的组织受损的猪不仅实现了勃起,而且它们成功生育后代的比率从 25% 提高到 100%。
阴茎是人体中最复杂的血管网络结构之一。多年来,研究人员一直在在模型上工作的海绵体,干的海绵组织,那可以帮助那些有勃起功能障碍的人.
来自中国、美国和日本的一个团队最近的研究提出了一种新的生理模型,可以在大型活体动物中重现勃起。
为了创建该模型,研究人员通过创建基于水凝胶的支架来模拟海绵体——这种支架足够坚固,可以承受结构充满血液时的内部压力。
然后,该团队在支架上播种了猪或兔内皮细胞,这些细胞是排列血管的主要细胞。内皮细胞 (EC) 可以产生”适应性强的生命支持系统“,有助于恢复和改善功能。
为了在巴马猪和新西兰兔的海绵体中测试这一想法,研究人员将水凝胶和内皮细胞植入了数十只患有勃起缺陷的动物体内。
一些兔子和猪接受了人工阴茎植入物没有EC,但接收 EC 的 EC和植入物总体上表现出更好的勃起功能。事实上,他们的结果接近没有勃起功能障碍的动物的结果。
“这些发现表明,植入物显着改善了功能恢复,而与 EC 的结合进一步增强了这种效果,表明组织再生和功能恢复有显着改善,”写作者由华南理工大学的生物工程师 Zhenxing Wang 领导。
“EC 组的生育能力表明勃起功能和射精能力的恢复,表明接受治疗的男性海绵状组织得到了恢复。”
例如,接受 EC 模型的猪在手术后表现出较低的炎症水平,并且随着水凝胶支架在缺损部位降解,新组织逐渐形成。
当允许猪在手术后几周进行繁殖时,妊娠率从缺陷组的 25% 上升到无 ECs 的植入物组的 75%。
接受 ECs 植入物的公猪成功地使与它们交配的每一头母猪受孕。
新的阴茎模型可能在未来治疗人类时有用阳痿以及使阴茎更深组织留下疤痕,导致勃起疼痛的疾病。
它还可以帮助告知其他人工的、富含血管的器官的发育,如心脏。
“目前,开发支持神经再生并与宿主的尿道和血管网络有效整合的移植材料是一项重大挑战,”作者写.
“这些方法可以帮助克服目前修复大规模损伤的障碍。”
一些研究表明,超过 80 岁的 40 至 70 岁男性患有轻度至中度勃起功能障碍,这种功能障碍会随着年龄的增长而加剧,虽然这种情况是可以治疗的,但并不总是可以治愈的。
“这些发现强调了仿生海绵体治疗损伤的潜在临床应用,”结束Wang 及其同事。
“此外,这项研究推进了 3D 打印人造组织器官的临床应用。”
该研究发表在自然生物医学工程.