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女性整个月经周期在实验室复制

EVATAR是一种女性生殖道,位于手掌。立方体内的每个分隔室都包含生殖道不同部分的三维模型,如卵巢、输卵管、 ... 、宫颈、 ... 和肝脏。蓝色的液体通过每个隔室泵出,起到血液的作用。最终,目标是利用单个患者的干细胞,并创建其生殖系统的个性化模型,以测试新药的安全性和有效性。(西北医学院提供)

女性生殖系统是一个复杂的器官网络和波动的激素水平,即使对女性来说,也显得神秘莫测。但是现在,科学家们已经将女性的整个月经周期复制到一个可以放在手掌中的便当盒状装置中。

这个装置代表了一个巨大的飞跃,超过了标准的塑料培养皿作为研究人类生物学和开发新的疾病治疗 ... 的媒介,研究人员说。他们还说,这也标志着在更广泛的人工模型中模拟整个人体的一项重要成就。

该设备包括关键器官的三维模型,包括卵巢、输卵管、 ... 、肝脏、宫颈和 ... 。每个器官的组织都是由干细胞构成的,这些器官都包含在通过通道相互连接的井中,模仿人类的循环系统。当人工器官分泌激素等物质时,这些物质被输送到系统的其他器官和组织,触发生殖周期的各个阶段。研究表明,这种装置的工作原理与女性在整个28天月经周期中的生殖道一样。[视频:实验室 ... 的逼真的女性月经周期模型]

“我们认为我们可以走得更长,但我们报道的是28天,”芝加哥西北大学范伯格医学院女性健康研究所所长、首席研究员特蕾莎·伍德拉夫说,“我们在这里模拟的是月经周期。”

伍德拉夫和她的团队将设备命名为EVATAR-like“avatar”,但为女性。

“avatar是真实人物的代表,”伍德拉夫告诉《现场科学》伊芙是所有人类的母亲,伊娃塔尔是所有微型人类的母亲。

伊娃塔尔是五年工作的顶点,每个小组都被分配一个器官来创造“立方体中”。

伍德拉夫实验室的科学家和麻省理工学院的研究人员一起开发了卵巢。西北大学妇产科副教授朱莉·金创造了 ... 。西北大学皮肤学、细胞和分子生物学助理教授斯皮罗·盖齐奥斯(Spiro Getsios)发明了 ... 颈和 ... ;芝加哥伊利诺伊大学(University of Illinois at Chicago)的乔安娜·伯德特(Joanna Burdette)发明了输卵管。EVATAR还包括一个人工肝,因为这个器官可以代谢人们可能服用的许多药物。

这个单元中的大多数器官都是用诱导多能干细胞开发的,这些干细胞是由成人皮肤或血细胞制成的,这些干细胞被触发为特定器官的组织。[人体七大谜团]

EVATAR的主要进展是,单元中的每个器官都由一个人工循环系统连接。

“这模拟了身体中实际发生的事情,伍德拉夫在一份来自西北大学的声明中说:

的潜在应用

伍德拉夫说,EVATAR可以提高研究人员对女性身体的理解,并有助于指导急需的药物的开发,以治疗如纤维瘤、 ... 内膜异位症、多囊卵巢综合征(PCOS)和许多癌症。据美国国家卫生研究院(National Institutes of Health)的数据显示,

... 内膜癌在女性生育期的患病率约为10%。多囊卵巢综合征影响5%到10%据国家卫生研究所称,女性。目前,除了手术治疗外,很少有其他治疗 ... 可以用于患有这些疾病的妇女。

激素在这些疾病以及许多癌症中发挥关键作用。根据今天(3月28日)发表在《自然通讯》杂志上的研究人员论文,EVATAR将帮助研究人员在研究生殖疾病时考虑到激素的作用。

“这些系统对于癌症的研究是巨大的,通常被研究为孤立的细胞而不是全系统的细胞,“伯德特在声明中说。”这将改变我们研究癌症的方式。

EVATAR可以促进的另一个研究领域是生育治疗,特别是对患有癌症并接受过放疗和化疗的妇女,这会损害妇女生产可行卵子的能力,Woodruff说。通过模仿人体产生卵子的能力,这些设备可以为体外卵子的更好生长方式提供新的见解。

这些设备还可以证明在寻找新的避孕药物方面是有用的,这些药物的服用频率可以低于标准的每日避孕药,伍德拉夫说,世卫组织得到比尔和梅琳达·盖茨基金会的资助,为妇女开发新的避孕 ... 。

EVATAR是一个更广泛的NIH项目的一部分,该项目旨在提高新药的成功率。NIH项目的副主任Danilo Tagle说,目前,药物在实验室和动物模型中进行测试。但他说,90%的药物都不能在人体内发挥作用。

“这是浪费了很多钱,”Tagle说。

到目前为止,该组织已经监督了芯片上肝脏、芯片上心脏、芯片上人脑的模型的建立,最近,人工肠道的发明,用来测试某些药物是如何被消化系统处理的。Tagle说,[7事实女性(和男性)应该知道 ... ]

是美国国立卫生研究院资助的人造器官和系统的项目之一,EVATAR是迄今为止最复杂的,因为它包含了完整的28天月经周期的荷尔蒙变化。伍德拉夫和其他人设想,当EVATAR等模型被放大到包括整个人体时,

“从长远来看,我们可以为个人创建一个完整的个性化系统,其中的人工器官来自于个人的组织,”她说通过这种方式,我们可以提供一个测试药物毒性和药物功效的个性化来源,我们目前还没有。“KDSPE”“KDSPs”Woodruff的团队正在研究一种男性版本的EvATAR,目前被称为阿达塔,模仿男性生殖系统。研究首先关注女性模特(通常是由于性别歧视),这是不寻常的。但在这种情况下,从女性生殖道开始是有用的,因为有明确的标记(如排卵和 ... 内膜脱落),他们的团队可以寻找,以确保他们的单位发挥作用,伍德拉夫解释说,

“当你正在建设一个全新的,像这样的工程系统,把这些预测的结果作为积极的对照是至关重要的。换句话说,研究小组可以看到,当人工器官显示出月经周期的各个阶段时,它的各个器官都在起作用和相互作用。

加上,她补充说,现在是女性生物模型最先出现的时候了。

是关于生命科学的原始文章。

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