研究人员创造工程人体组织来研究蚊虫叮咬疾病

UCF的一个研究小组用蚊子喜欢叮咬和取食的人体细胞设计了组织，目的是帮助对抗由叮咬昆虫传播的致命疾病。

AndrewDickerson(田纳西大学)领导的多学科团队将3D毛细管凝胶生物材料与人体细胞排列在一起，以制造工程组织，然后将其注入血液.测试表明蚊子很容易叮咬这些结构并吸血。科学家们希望利用这个新平台研究蚊子携带的病原体是如何影响和感染人体细胞和组织的。目前，研究人员主要依靠动物模型和在平皿上培养的细胞进行此类研究。

此外，新系统对已证明难以在实验室中作为菌落饲养和维持的吸血蚊种具有很大的前景，这是一项重要的实际应用。Willenberg团队的工作于周五发表在《昆虫》杂志上。

蚊子经常被称为世界上最致命的动物，因为包括蚊子在内的媒介传播疾病每年在全世界造成超过700,000人死亡。疟疾、登革热、寨卡病毒和西尼罗河病毒都是通过蚊子传播的。即使对于那些从这些疾病中幸存下来的人来说，许多人也会遭受器官衰竭、癫痫发作和严重的神经系统影响。

“每年都有许多人因蚊子传播的疾病而生病，包括在美国。这种疾病造成的损失对世界上许多国家来说尤其具有破坏性，”Willenberg说。

蚊子传播疾病的这种全球影响是推动Willenberg的动力，他的实验室采用生物医学工程、生物材料、组织工程、纳米技术和媒介生物学的独特组合来开发创新的蚊子监测、控制和研究工具。他说他希望将他的新平台应用到其他媒介，例如传播莱姆病的蜱虫。

“我们已经用这个原型展示了最初的概念验证”他说。“我认为有很多潜在的方法可以使用这项技术。”

在视频中，Willenberg观察到蚊子从工程组织中热情地吸血，就像它们从人类宿主那里吸血一样。该演示代表了该技术的一个重要里程碑的实现：确保组织结构对蚊子有吸引力。

“正如我的一位导师很久以前与我分享的那样，医生和生物医学研究人员的目标是帮助减少人类的痛苦，”他说。“所以，如果我们能提供一些东西来帮助我们了解蚊子，干预疾病，并以某种方式让蚊子远离人类，我认为这是积极的。”

当Willenberg得知美国国立卫生研究院(NIH)正在寻找新的体外3D模型以帮助研究蚊子和其他叮咬节肢动物携带的病原体时，他萌生了组织工程的想法。

“当我读到NIH正在寻找这些模型时，它让我想到也许有一种方法可以让蚊子直接叮咬和吸血[在3D模型上]，”他说。“然后我可以引入蚊子进行自然传递，并创建一个完整的载体-宿主-病原体界面模型来一起研究它。”

由于该平台仍处于早期阶段，Willenberg希望加入更多类型的细胞，使系统更接近人类皮肤。他还与研究病原体和处理受感染媒介的专家开展合作，并与蚊子控制组织合作，了解他们如何使用该技术。

“我对这个平台有一个特别的愿景，并且正在追求它。我的经验也是，当它落入他人手中时，其他好的想法和研究方向将会蓬勃发展，”他说。“归根结底，各个研究团体的集体想法和努力推动了像我们这样的系统的全部潜力。因此，如果我们能够为他们提供工具来支持他们的工作，同时也推动我们的工作向前发展，那真是令人兴奋。”