专攻“沙变土” 助推技术落到实处探究生物人工肝 为肝衰竭治疗提供新方案
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专攻“沙变土” 助推技术落到实处
探究生物人工肝 为肝衰竭治疗提供新方案
     
 
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2021 年 09 月 16 日 星期 放大 缩小 默认  
王富平:
探究生物人工肝 为肝衰竭治疗提供新方案

重庆科技报见习记者 石杰

    王富平(右)在做实验。(受访者供图)

  “在世界医疗蓬勃发展的当下,肝功能衰竭依然是人类健康的重要威胁之一。”近日,记者采访到重庆理工大学生物医学工程系副教授王富平,深入了解其团队最近的研究项目——生物人工肝。

  2010年,王富平从重庆理工大学药学与生物工程学院硕士毕业,考入第三军医大学,并于2013年获得野战外科研究所交通医学工程系博士学位。毕业后,他回到重庆理工大学,边教学边开展各项科研活动。

  为何会瞄准生物人工肝?这还得从2019年说起。这年,王富平被选派前往重庆国际生物城挂职,参与生物医药项目招商工作。看到一个个科研成果走出实验室,获得市场认可,并最终实现量产,造福一方百姓,他深切领悟到科研工作者的使命,也更清晰地认识到:科研需要紧盯需求,注重成果转化。

  在一次与西南医院传染科主任的交流中,王富平了解到,生物人工肝具有完整的肝脏功能,被认为是未来应对肝衰竭最有效的治疗手段。现有的生物人工肝系统存在很大的技术升级空间,而团队长期从事生物材料研究,在细胞反应器方面有大量积累,双方经多次研讨,最终达成共识,共同协作开启生物人工肝研究。

  王富平介绍,引起肝功能衰竭的主要病因是肝炎病毒(乙型肝炎病毒约占80-85%),其次是药物或肝毒性物质(酒精、化学制剂等),以及ICU中极常见的多器官功能衰竭综合征和创伤、休克、手术、肝移植等,可能发展为肝功能衰竭的情况。

  当前,肝移植是肝功能衰竭最有效的治疗方式,但肝脏来源严重缺乏,且成本昂贵。而另一种治疗方式——物理人工肝治疗,只能依靠过滤或者吸附等化学物理方法清除肝脏内的黄疸和毒素,补充需要肝脏自身合成的凝血因子和蛋白质,以此缓解患者病情。但这种治疗效果也非常有限,肝功能衰竭患者非肝移植干预下死亡率高达60%~80%。因此,生物人工肝技术的临床应用迫在眉睫。

  生物人工肝的基本原理是将活的肝细胞置于生物反应器中,通过半透膜与患者血浆进行物质交换,短时间替代肝脏工作。“人体约有50亿个肝细胞来协力完成肝脏功能,若要临时代替肝脏,至少要5亿个以上的肝细胞。”王富平介绍,这么大数量的细胞要在体外培养,需要一个较大的反应器,这是团队面临的第一个问题。

  生物人工肝的细胞功能稳定管控也是团队需要攻克的一大难题。细胞从体内转移到体外,由于环境的变化,细胞的基因表达、代谢调控会发生改变。而通过生物人工肝的血液再送回人体时,必须保证不存在健康安全风险。

  为此,团队通过细胞形态、功能代谢、基因表达等方面,对细胞进行严密观察监测,调整生物人工肝反应器运行模式和环境条件,并根据结果进行反复修正。王富平介绍,目前肝细胞培养的反应器制作以及初期的实验评价均已完成,下一步团队将进行大动物实验,在实验过程中去验证生物人工肝的安全性和科学性。

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