哪些器官能“人造”?( 二 )



接著,產生的支架需要被重新填充 。 在該領域的大多數研究人員通常使用兩種或多種類型的細胞“混合物”,如內皮前體細胞來鋪設血管管道或者“種植”能長成心臟腔室壁組織的“種子” 。 Ott已經利用iPS細胞做到了這一點 。

最后一個挑戰是最難的:將人造的心臟植入活體動物中,并讓它能長時間保持跳動 。 工程器官可以在一段時間內生存 。 但盡管研究人員可以用血喂養人造心臟,并能保持它們跳動一會兒,但這些人造心臟都沒有足夠的泵血功能 。 研究人員表示只有人造心臟具有更高的運作能力,才可以把它移植到更大型的動物身上 。

人造腎臟
對于很多慢性腎衰患者來說,透析是維持他們生命的救命稻草,但同時透析也限制著他們生活中諸多方面的自由 。 除了要花大量時間外,這項治療還需要患者嚴格控制飲食和飲水,并且還要控制體重 。 不過研究人員正在研發的一款人工腎臟有望幫助慢性腎病患者擺脫束縛 。
美國麻省總醫院的科學家將在實驗室培育的人工腎臟移植到小鼠體內后,這個通過“生物工程”法制造的器官成功地發揮了正常腎臟的功能——盡管效率上還不如天然腎臟 。

研究者們利用表面活性劑對新死亡的小鼠的腎臟進行處理,去除其細胞僅留下結締組織——如血管的結構成分等構成的支架 。 然后,研究者接種兩種細胞對器官進行再生:人臍靜脈細胞和新生大鼠的腎臟細胞 。

此前,已經有研究團隊通過組織工程技術利用人類細胞研發出了體外腎支持設備,有的已經通過了早期的臨床試驗 。 不過外科醫生和再生醫學研究員Harald Ott認為,他們的生物工程腎臟,雖然發展得沒有其他技術快速,但優勢是可以像天然的供體腎一樣用于器官移植 。

Ott將這種生物工程腎臟效率較低的原因歸結于工程器官的不成熟,他們所制造的腎臟可能并未包含一個正常腎臟所該有的全部細胞 。 但是他也指出,腎病患者在腎臟功能降至15%以下時才開始透析,因此只要制造的腎臟能夠有正常器官20%的效率,就可以讓患者擺脫透析 。

目前,研究者正在將這一技術用于制造人類腎臟和豬腎臟,同時還在研發更加成熟的控制細胞發育的方法 。 Ott希望他們最新發表的成果能夠吸引其他生物學家的興趣,并參與到這項研究中來 。

不過,生物工程技術再生的腎臟要用于人類器官移植還有很長的路要走 。 Fissell表示,幾乎在所有的醫學領域,從嚙齒動物到人類的技術跨越非常困難,即便是器官支架也一樣 。 不過他也認為Ott的團隊的工作為了解腎臟發育以及修復提供了很好的平臺 。

人造皮膚

哪些器官能“人造”?



20世紀80年代,有科學家先后研制出多種人工真皮,如來源于異體或異種(豬)皮的無細胞真皮基質、以膠原為主要原料經冷凍干燥后形成的海綿狀膠原膜,此外,還有透明質酸膜、聚乳酸膜等,其基本特點是可誘導自體的組織細胞浸潤生長,形成新的、結構規則的真皮樣組織,從而重建真皮層 。 20世紀90年代以來,醫學界已成功將復合皮用于大面積深度燒傷創面的修復,節省了傷者自體皮源,提高了就治率 。 這種人造皮膚直徑約6厘米,厚度為2毫米,外形看起來就像張餃子皮 。 其來源于被割掉的、沒有受過污染、最為純凈的新生兒包皮 。 這種將包皮的細胞消化、分離、培養后提取真皮組織和表皮組織,而后再將表皮細胞、真皮纖維細胞復合于牛膠原蛋白支架上重新長成的“人造皮膚”,不僅具有真皮層和表皮層,在色澤、質感、生物相溶性上也都實現了以假亂真 。

猜你喜歡