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哈尔滨工业大学韩晓军教授团队AFM综述:基于人造细胞的人工组织研究进展

通过使用人造细胞作为基元构建三维仿生人工组织,能在高阶组织水平上模拟生命系统。近日,哈尔滨工业大学韩晓军教授团队全面总结了人工组织领域的研究进展,相关文章以“Functional prototissues using artificial cells as building blocks and their biomedical applications”为题发表在材料领域著名期刊Advanced Functional Materials, 2024 2405823[1].


自下而上的生命系统重建引起人们越来越多的关注,目前主要集中在人造细胞领域。人工组织是由相互连接的人造细胞组成的3D网络,在高阶组织水平上模拟生命系统,并表现出包括集体行为和信号通信在内的仿生功能,在组织的科学研究和生物医学应用中具有重要意义。
尽管人工组织的研究仍处于初级阶段,由于人工组织具有很好的潜力,近年来逐渐引起研究人员的关注。从进化的角度来看,由细胞聚集形成的组织的出现代表着一种关键的转变,促进生物体在进化的早期阶段拥有生理优势,适应早期的恶劣生存环境。由于缺乏合理的实验模型,这些假设很难验证。人工组织的出现为评估组织与外部环境之间的相互作用提供一个理想的模型。人工组织还为研究真实组织的功能提供了一个简单而可控的模型,有助于阐明真实组织的内部工作机制。由生物和合成材料组成的人工组织不仅具有各自的特征,而且还可以与活细胞结合,具有修复或增强活组织的特性。这些优势促进人工组织在生物医学应用领域的发展,如组织工程、再生医学和药物递送。
这篇综述详细总结了人工组织的类型,包括无定形以及结构可控两类人工组织,介绍了每种人工组织的制备方法。详细介绍了人工组织的两种功能,包括集体行为和信号通信。从人工组织为类器官提供支架、提高组织性能以及模拟组织三个角度介绍了人工组织的生物医学应用。最后,展望了人工当前的挑战和未来可能的解决方案。
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该论文通讯作者为哈工大韩晓军教授李超博士和奥胡斯大学董明东教授,第一作者为哈工大助理教授张祥祥




文献链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202405823
来源:高分子科学前沿




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