文：朱玥羽｜圖：編輯部
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球十大死亡原因「頭號殺手」是心血管疾病。現在科學家經由一項新的研究發現，將來有一天電子血管可能可以用電流來刺激癒合，而且還能夠提供基因療法來幫助治療心血管類疾病。(在上圖中，蔣興宇教授展示了一段柔軟有彈性而且可以自然生物分解的電子人工血管。)
根據美國心臟協會的調研結果，美國死亡人數的三分之一與心血管疾病有關。當有必要更換血管來治療晚期心血管疾病時，醫生其實都比較喜歡用從患者體內獲取的血管，但如果患者年齡較大或是病情嚴重，那以上的策略就不可行了。
現已證明，在需要替換寬度超過6毫米的情況下，人造血管可能會有所幫助。但是，當涉及到較小的人造血管時，到目前為止在臨床環境中還沒有成功。南方科技大學的生物醫學工程系教授蔣興宇說，這是因為這种血管與血液之間複雜的相互作用通常會觸發炎症反應，導致天然血管壁增厚並切斷血液流動。 蔣和他的小組報告說，已經開發出了一種新型人造血管，它不會引起炎症反應。科學家於10月1日在《物質》雜誌上在線詳細介紹了他們的發現。
為了規避炎症問題，蔣和他的合作夥伴們試圖製造將活細胞與電子設備結合在一起的人造血管。首先，他們創建了可自然生物分解的柔軟且有彈性的聚合物膜片，該膜片封裝了由導電液態金屬聚合物製成的電路。接下來，他們將人體血管細胞層沉積在這些薄片上。然後，他們將這些薄板捲起來，形成多層管，和3-D結構類似於天然血管。
在實驗中，用電流來刺激這些人造血管促進了沉積在這些管內壁中的血管細胞的生長和遷移。研究人員說，這種方法可以加快新血管的形成，幫助傷口癒合。
此外，這些設備產生的電場可使細胞膜更具滲透性。反過來，這使得它們更有可能吸收DNA的水母蛋白，從而使細胞發出綠色的光。這些都表明這些電子血管可以搭配和支援基因療法。
在進一步的實驗中，科學家用電子血管代替了實驗兔的頸動脈。在三個月的過程中，對兔子進行的超聲成像顯示，該設備在整個時間內都能提供足夠的血液流動，X射線成像發現，它們看起來像天然動脈一樣起作用，並且沒有變窄的跡象。此後，當研究人員取出植入物並分析兔子的內臟器官時，他們沒有發現人造血管產生炎症反應的跡象。
將來，研究人員打算進行更長期的動物研究。此外，他們希望可以在電子血管中放入傳感器來收集 有關血壓，速度和糖水平的數據。然後，人工智能軟件可以分析這些收集的數據，以對患者的健康狀況以及早期干預的可能需求做出預測。 “目前，我們正在致力於研發這些有關的應用程序。”
另一個可能的研究方向是使用電子血管將藥物輸送給患者。蔣興宇教授說：“這些藥物可以包含在電子血管的聚合物部分中，或者可以通過一些化學變體附著在電子血管的表面。” 這些設備一旦檢測到血液或血管中的問題，便可以通過電子方式釋放這些藥物。蔣興宇教授說：“這是一個令人振奮的新領域，但成本很高，所以我們正在籌集資金以便進行進一步的工作。”
翻譯自網路, Charles Q. Choi
