水晶胸腔技術 推動器官移植與再生醫學
編譯／高晟鈞
肺是許多致命病變的發生部位，包括原生性和轉移性癌症、呼吸道感染與其他阻塞性疾病等等。但現有的成像技術（MRI和CT）無法分析肺部疾病的早期進展與精確資訊，像是免疫細胞、癌細胞與細菌三者的相互關係。
近期，一個被稱為「水晶胸腔」（Crystal Ribcage）的突破性創新，能提供更精細的肺部疾病資訊，對小鼠肺細胞進行細胞成像，同時保留其呼吸、血液循環和免疫活性等生理功能。
水晶胸腔與MRI、CT掃描的差別
MRI和CT都可以對肺部進行成像，但空間與時間分辨率較低，且無法解析單個氣囊（肺泡）、毛細管和癌細胞的遷移。
水晶胸腔透過由生物相容性材料製成，取代由骨骼和肌肉製成的實際胸腔，從而阻擋光線，並允許光學顯微鏡的使用。最後可以在肺部活動時，對細胞運輸、血液流動等動態事件進行成像，提供了前所未見的肺部即時圖。
運作原理
水晶胸腔是根據小鼠胸腔的MicroCT進行設計，內部通過正壓進行通氣以模擬機械通氣，或透過負壓進行通氣以模擬自主呼吸。肺部也透過介質或血液循環，為肺細胞提供營養。最後將其放在顯微鏡上，便可以透過顯微鏡進行成像。
另一方面，通過改變肺部的生理參數、添加藥物、或改變結構功能，並與成像技術相結合，將使其成為研究許多肺部疾病的革命性技術。
水晶胸腔如何推動器官移植與再生醫學
水晶胸腔以兩種方式推動這些研究──為移植組織提供生理環境，並提供細胞分辨率即時成像；透過改變參數、使用治療藥物、監測肺部後續變化來進行干預。
目前，器官移植時，肺部大約可以保存6-8小時。水晶胸腔將能使我們更好地理解為什麼人類肺部無法在人體外保存超過這個限定時間。另外，肺組織工程也是一個很熱門的研究領域。儘管肺工程取得進展，但還沒有可靠的方法可以評估肺的功能。而水晶胸腔允許在細胞層面對肺部進行評估，並使肺可以在生理環境中正常運作。
資料來源:MedicalXpress
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