有多少器官可以人造(組圖)

2013年10月09日 14:38:12 來源：科技日報

　　

　　

①人造皮膚

　　最近，被挖去眼球導致雙目失明的山西6歲男童斌斌繼在眼科醫院成功接受了義眼球移植手術后，又即將植入義眼片，醫生希望在兩三個月之後斌斌可以使用「電子導盲儀」。這種儀器可以把影像化為脈衝訊號，通過舌頭將訊號傳到腦部，使斌斌能「看見」物體的輪廓。

　　生活中類似 「電子導盲儀」這樣的人造器官正在影響和改變著我們的生活：人造心臟可賜予患者第二次生命，人造耳蝸可使失聰者重獲聽力，人造肢體可使癱瘓者重新站起來……隨著人造器官技術的日益發展，越來越多的患者獲得了生的希望，開闢了嶄新的人生。

　　—— 人造皮膚 ——

　　外觀如餃子皮 使用像創可貼

　　皮膚是人體的第一道保護屏障，它好似一件天然的外衣，每天行使著「守門人」的職責，幫人類抵禦外界侵襲。但是一旦這件「外衣」發生燒傷、燙傷、潰瘍要想恢復可不是像衣服那樣隨便拿針線縫好就行。

　　過去，對於燒傷與潰瘍患者，治療上多採用自體皮膚移植，即醫生從患者身體其他部位取下一塊完好的皮膚，重新植入燒傷部位。這種「拆東牆補西牆」的方法，不僅會造成新的創傷，同時在無「牆」可拆、無自體皮膚可用的情況下，還會引發更多嚴重的後果。而人造皮膚的成功研製則很好地解決了這一問題。

　　20世紀80年代，有科學家先後研製出多種人工真皮，如來源於異體或異種（豬）皮的無細胞真皮基質、以膠原為主要原料經冷凍乾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，醫學界已成功將複合皮用於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。

　　我國對人工皮膚的研究雖然比西方發達國家起步晚，但是近年來已受到國家的高度重視，並取得了一定成果。經過長期研究和反覆實驗，由我國自行研製的人造皮膚已於近期率先在陝西省西安市臨床應用。

　　據專家介紹，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。其來源於被割掉的、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，而後再將表皮細胞、真皮纖維細胞複合於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。

　　該人造皮膚可用於燒傷、燙傷、潰瘍在內的皮膚創傷類以及皮膚缺損患者。其使用方法很簡單，就像用創可貼一樣，在無菌條件下打開內包裝，小心清洗皮片，去除殘餘液體，然後分清正反面揭除尼龍膜，貼在創面，之後用紗布包住即可。專家說，目前臨床使用過的患者，沒有出現排異反應，一般在貼人造皮膚期間，患者也沒有任何感覺，不痛不癢，以後就和自體皮膚一樣。創傷較輕的患者一般一周時間就能恢復，創傷較重的恢復起來需要一個月左右。

　　

　　

②人造心臟

　　—— 人造心臟 ——

　　降低血栓形成 自動調節心率

　　心臟是人體的重要器官，一個人的心臟出現了問題就好像汽車的引擎出現問題一樣，其他各個部分的正常運轉都會受到影響。以往人們心臟出現重大問題只能等待心臟移植，但由於可供移植的心臟器官與等待移植手術的病患數量存在很大差距，使得很多人在等待心臟移植的過程中死去。因此用人造心臟來替代病變或損壞的心臟一直是醫學界的夢想。如今，人造心臟的臨床應用已成為可能。

　　其實人造心臟早已有之。1969年，丹頓·庫利伊博士首次對47歲患者哈斯克爾·卡爾普進行人造心臟移植，但該心臟僅維持了3天跳動；1982年，美國醫生巴爾尼·克拉克在猶他州鹽湖城接受了人造心臟移植手術，並存活了112天，但這112天的生命質量並不高，他被固定在一張特製的病床上不能動彈，身上插滿了各種各樣的管線，還得忍受與人造心臟協同工作的空氣壓縮機產生的巨大雜訊；2001年，一名生命垂危的心臟病患者在美國肯塔基州被植入了一顆與體外徹底隔絕、能夠自主運行的人造心臟。該人造心臟由醫用塑料和金屬鈦製造，內部裝有一個用微型電動馬達驅動的血泵，動力由一個同時植入患者體內的電池提供，電池可以保證人造心臟正常工作數年，一旦電池電力即將耗盡，只需進行手術，對電池進行充電即可繼續使用。

　　近期，號稱世界上最接近人類心臟的人工心臟——由法國嘉瑪醫療設備製造公司製造的人工心臟，已獲得比利時、波蘭、沙烏地阿拉伯與斯洛維尼亞4個國家的批准，即將首次植入於人體進行試驗。

　　這種人造心臟經歷15年的研發，其與人類心臟大小相當，重約1公斤，表面由人造製品和動物組織製成，由兩個小型電動馬達驅動。在植入病人胸腔后，通過感應器上收集到的信息來模模擬實器官的各種反應，並通過皮膚上或插在病人耳朵後面的電磁感應器，驅動控制器控制人造心臟，唯一的體外部分是一個有5小時燃料使用期限的電池。

　　值得一提的是，該人造心臟的設計者通過對「生物假體性」豬軟骨進行特殊消毒以及精確複製出與人類心臟同樣的血流降低了血栓形成的風險——這是製造人造心臟道路上一塊主要的攔路石。

　　得益於應用於導彈技術中的電子感測器技術，這種心臟能針對患者處在靜止坐著、爬樓梯或是輕快邁步等不同狀態及時反應，自動調節血壓、血流速度以及心率，例如在移植者走路時加快心率，休息時放緩心率等。此外還能對人造心臟的運作情況進行及時監控和診斷，節省病人頻繁跑醫院做常規檢查的時間。

　　

　　

③人造腎

　　—— 人造腎 ——

　　自體細胞製造 減少排異反應

　　對於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，並且還要控制體重。不過美國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。

　　研究人員利用清洗液，把老鼠腎臟上的活細胞剝離下來，只剩下一個由膠原結締組織組成的蜂巢狀「支架」。然後把剛剛出生的老鼠的腎細胞植入到這個支架里，並用人類的內皮細胞取代血管內壁。接著把這些器官放入一個生物反應器，並在氧氣和營養物質的滋養下，培養12天。在這段時間裡，「幼苗」細胞會不斷生長和分裂。試驗顯示，這種人造腎臟能夠過濾血液，產生尿液，產尿效能達到天然腎的23%。把它們移植到老鼠體內后，它們能繼續產生尿液，產尿效能下降至5%，但沒有出血或者是血塊形成的跡象。

　　這項研究的負責人哈羅德·奧托博士說：「如果這項技術能夠用來進行人類級別的移植，目前正在等待腎源，或者不是移植候選者的腎衰竭患者，從理論上來說就能移植用他們自己的細胞培養出來的新器官。」他表示，這種「改造腎」與患者匹配，患者接受移植后不需要終身服用抗排異藥物。這將大幅增加可移植器官的數量，因為大部分可移植器官因與患者不匹配而無法移植，卻可以在接受「改造」后移植。

　　不過，這款用於實驗的設備距離醫學實踐還有很長的路要走，現在科學家正在剝掉豬腎和人類腎臟上的細胞，開始著手這項技術更大規模的應用。

　　—— 人造耳 ——

　　模擬大腦信號 噪音中「捉」談話

　　仿生耳的出現已有40多年了。耳蝸植入裝置將聲音轉化成電脈衝信號傳入大腦，讓使用者能夠聽到。不幸的是，這種裝置無法調整到具體的聲音，因此在喧鬧的環境中患者聽人講話會很費勁，並且很難享受到音樂的樂趣。有鑒於此，澳大利亞拉籌伯大學的科學家正在研發新型可移植仿生耳，通過模擬大腦使用電信號捕捉他人談話，能夠讓耳聾患者重新恢復聽力，讓他們清楚地聽到人們的說話，並且享受音樂。

　　澳大利亞拉籌伯大學的副教授托尼·鮑里尼領導的研究團隊在英國皇家物理學會的雜誌《神經工程》上發表論文稱，當人們傾聽他人說話時，沿著神經從耳朵到大腦的電脈衝的頻率和響應時間非常重要，大腦使用神經細胞中的電脈衝的頻率和放電時間來對被聽到的聲音進行編碼，以便將說話者的聲音從背景雜訊中區別開來。

　　鮑里尼表示，通過將與神經細胞放電的確切時間相關的信息考慮在內，大腦能夠更好地理解聲音。接受這些信息的人接受聲音的能力大大加強，接受的音量範圍也更大，而這兩方面對於患者理解他人說話都非常重要。因此，複製這些信息，將有望提高病人理解他人說話的能力。

　　研究人員據此在研究新的仿生耳，希望這種仿生耳能夠讓耳聾病人恢復聽力，讓他們在嘈雜的環境中能夠聽到他人說話。

　　文·本報記者 陳 萌 綜合報道