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三维成像识别人胎盘中的营养交换

2019-04-19 10:04:24   来源:

人体胎盘的新三维成像已被开发出来,以帮助了解胎儿生长受限的原因 - 仅在英国就有数千人受到影响。

在所有种类的哺乳动物中,通过复杂的血管网络在体内运输至关重要的生命营养素。尽管这些网络很重要,但对于决定诸如氧气的溶质​​向组织和器官的运输的物理因素仍然知之甚少。

现在,今天发表在Science Advances上的新发现,详细介绍了曼彻斯特大学和圣玛丽医院的一组科学家的三维成像研究。该研究通过对人胎盘进行数学建模,开辟了对这一至关重要的生命维持过程的理解。

胎盘是胎儿不断增长的生命支持系统。胎盘包含许多末端绒毛,小的结构包含由母体血液包围的胎儿毛细血管的无序网络。

胎盘的独特之处在于它可以同时发挥多个器官的多种作用。特别是它允许母亲和发育中的胎儿之间的氧气和重要营养素的交换。然而,胎盘在胎儿生长受限等条件下的重要性仍然知之甚少,这种情况仅在英国每年影响35,000例怀孕。

现在,由数学家,物理学家,生理学家和临床顾问组成的专家科学家团队已经使用3D成像来帮助模拟胎盘执行的一些复杂过程。

MRC和总统研究员兼首席作者Igor Chernyavsky博士说:“在我们的新研究中,我们展示了末端绒毛的不规则三维结构如何决定其交换母体和胎儿之间氧气等溶质的能力。

“结合图像分析和计算流体动力学,我们现在可以在数学上量化各个终端绒毛的交换能力。我们现在预计这一进展将有助于开发更大规模的胎盘功能计算模型。我们希望我们对胎盘几何在胎儿发育中的作用将有助于临床医生解决胎盘结构受损的疾病。“

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