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2017-06-01西北大學列印人工卵巢讓母鼠具備生育能力 426 期

Author 作者 編輯部
3D列印技術,在現今的生物科技已經時有耳聞,最常聽到的運用就在於生物支架、皮膚、耳朵與心臟瓣膜等生物 3D列印技術。不過,隨著近年來生物科技的進步,越來越多的器官也透過此技術被列印出來。近期,由美國西北大學 (Northwestern University)的研究團隊利用3D列印技術做出了小鼠的卵巢,並成功讓小鼠受孕並產生健康的後代。

一般來說,為了讓動物體內能夠與這些外來的3D列印材料相容、不產生排斥性,所使用的材料就更顯重要,而在這個實驗中,研究團隊利用從動物身上取得的天然卵巢膠原蛋白,將其蛋白質降解後所產生的明膠(gelatin)進行3D列印技術將人工卵巢列印出。 列印的過程中,科學家以10 mm s-1的速度將明膠細絲進行不停地堆疊在10℃玻璃片上,並印刷在15×15毫米(mm)的正方形體積內。卵巢支架的列印就類似於建造林肯積木(Lincoln Logs),只不過是建造在一個微小的體積上。然後,研究團隊再將小鼠的卵泡,包含了能使卵生長並產生激素的細胞加入在這些卵巢支架上。

實驗也發現,編織的越緊密的卵巢支架對於日後卵泡的生長有更好的效果。因此,研究團隊最後使用了在卵巢支架上留出2毫米大小的小孔,且支架中也具備血管生成,能負責卵巢內的血液循環,並將 40~50個卵泡放入,建造出一個人工卵巢 (bioprosthetic ovary)。然後透過手術將7隻小鼠的卵巢拿出並植入人工卵巢。

在這次實驗結果中,有3隻母鼠在交配後成功的懷孕並生出小鼠,且在生下小鼠後的母鼠也能夠自然地進行哺乳,代表在卵巢支架裡的濾泡與支架中的血液循環系統有發揮其正常的作用,能提供母鼠排卵、懷孕、生產與哺乳,進行全方面的生育能力。

研究團隊表示這項3D列印技術的成功是為了希望在未來這個人工卵巢也能夠運用在人類身上,以治療可能在經過癌症或因疾病而切除卵巢、無法正常生育的女性患者重新獲得生育能力。不過,科學家也表示這條路還有很長的路要走,原因在於人類的卵巢相較於小鼠的卵巢複雜許多。

除此之外,在3D列印技術方面,人類的卵巢支架的困難度也較大,支架結構和其間距也都須重新設計與考量,且還需要調整人類的血管生成與血液的循環系統等問題,不過若未來能夠克服這些問題,將對於再生醫學與人類生育問題的技術結合邁出一大步。

Katherine Kornei, 3D-printed ovaries restore fertility in mice, Science, 2017/05/16.