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實驗室裡的人造器官和組織

2011年11月5日

人造皮膚,人造心臟——科學家們在實驗室裡進行著相關的研究。例如,以豬大腸的載體結構為基礎,製造氣管和皮膚組織。目前的科研水準還不能製造一個完整的器官,但是已經可以製造器官的一部分。

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心臟能人造嗎?圖片來源: AP

在斯圖加特,人造皮膚正在流水線上運轉,多年以來一顆在實驗室用培植心臟瓣膜做成的兒童心臟一直在跳動。進行這一研究的學科名為組織工程學。其研究方向是,在實驗室裡從事細胞組織和器官的培植,也可以人造完整的像腎和肝等器官,人造脊髓和腦細胞可能也只是時間的問題。

組織工程學最主要的工作就是利用自體細胞在實驗室培育出人類的器官組織。組織工程學和再生醫學的發展基礎是實驗,在實驗中人類和動物的細胞、細胞組織和基因被聚集在一起。

不同的器官培養組織需要的動物載體不同,例如,氣管和皮膚組織的製造是基於豬大腸的載體結構,或者在豬的基因上做一些改變,目的是讓豬的器官能夠移植到人體內,跟人類相似度更高,而不會產生排異反應,這就是所謂的兼異種移植。又比如為了研究神經元的生長,人類的細胞會被移植到老鼠大腦內;為了獲得對組織培養非常有價值的干細胞,一頭母牛產生的去核卵細胞將和人類的細胞核融合在一起。

但是在另一些組織結構中,組織工程學還是有一些侷限性。萊比錫大學生物醫藥學學者弗蘭克‧埃梅裡(Frank Emmrich )希認為目前的侷限性,主要原因在於,還不能製造一個完整的器官,因為一個器官是由多種組織和細胞類型組成的,他們可能會在心臟或者甚至在血管中就引起問題。除此之外,器官不是一個平面,而是立體的,所以必須有一個三維的支架,能夠讓細胞在上面得以生長。

德國夫朗和斐細胞治療和免疫學研究所(Fraunhofer-Institute)的組織工程學教授海克‧瓦勒斯(Heike Walles)也同意這種說法,現在還不能製造一個完整的器官,只能製造器官的一部分。他舉了一個例子,比如人的腎髒組織細胞培養的難度是難以想像的,腎髒除了有過濾的作用之外還有很多其他功能,但多年以來科學家們還只是在做腎髒的滲析技術,也就是具有過濾功能的組織培養。但是在肝髒上就要更樂觀一些,最新的研究項目已經很快就可以進入醫院研究階段了。

綜合報導:王梓

責編:葉宣