人造器官商業化為時不遠

科學家預測，2019年，通過基因工程方法培植的活體器官和組織將廣泛用于更換患者的器官和組織。差不多也是在這個時間，通過合成方法生產的人造器官和組織也將實現商業化供應。

在20世紀，器官移植已取得重大成就，但正如蜚聲俄羅斯的器官移植專家瓦列里·舒馬科夫院士所言，供移植的器官數量總是滿足不了等待做移植手術者的需要，接受手術者不得不長時間等待，有的人往往尚未等到就死去了。另一方面，直到目前機體組織的排異性仍未被攻克，盡管現在手術的成功率越來越高，藥理學家與外科醫生仍在尋找完善免疫抑制的方法。21世紀，人類將迎來人體器官更換的新時代，異種器官移植、干細胞再生、人造器官將為更多的患者帶來福祉。

異種器官移植與干細胞再生

遺傳工程學提供了一種很有前途的新方法——科學家正試圖研發出一種介于人與動物之間的基因型。如果能夠成功，將來就可以比較容易地從帶有人的基因的動物身上獲取器官。

這方面最理想的動物是豬。豬與人的器官大小差不多，而且移植豬的器官也不存在道德和倫理問題。目前，幾個國家的科學家正在實驗室里培育一種新品種的豬，希望通過改變豬的遺傳基因，使豬的器官可以直接移植到人的體內。最近，這項研究取得了重大突破——英國PPL醫療公司宣布首次成功培育出五只轉基因小豬，可以向人體提供移植所需的器官，而且引發的排異反應較小。

然而這項成果卻遭到了法國科學家的質疑，法國遺傳工程獨立研究與信息委員會主任吉勒—埃里克·塞拉利尼在最新一期法國《科學與未來》雜志上發表文章認為，實現真正無風險異種器官移植還有很長的路要走。因為研究結果表明，在豬的身體中存在某些病毒，這些病毒在動物的身體中處于“休眠”狀態，對動物本身是無害的。但一經器官移植到人體后，病毒有可能會被激活，接受器官者可能受到感染，也可能會將病毒傳染給其他人，這也是歐洲和美國共同決定延緩進行異種器官移植試驗的原因所在。

干細胞再生則不存在這方面的擔憂。這種細胞之所以如此特別，是因為它屬于多能細胞——可以發育成約200種人體組織中的任何一種。如果采用干細胞再生技術，既不用擔心找不到器官捐贈者，又不必害怕移植后產生排斥現象或引發病毒感染。

自從1998年11月，科學家們宣布終于成功分離出了干細胞，這個被稱為組織工程的新領域取得的進展令人興奮不已。1999年3月，科學家們宣布取得另一項重大突破——他們從人腦中分離出了成熟干細胞，從而為阿爾茨海默氏癥和脊髓損傷患者帶來了新的希望。

科學家們用干細胞重建人體器官的工程就仿佛花匠搭花棚一樣，先用一種特殊的類似珊瑚的聚合體搭一個棚架，“種下”能發育成某一種器官的干細胞，等到這些干細胞逐漸生長成形，那個棚架就自然“溶解”，只剩下人體所需要的器官。美國麻省理工大學生物組織工程中心主任魏坎提就是利用這項技術，幫一名年輕的機械工人重新長出一只手指。他的兄弟約瑟夫則能夠使老鼠的背上長出類似手指的器官。美國波士頓兒童醫院的外科醫生阿塔拉宣布，他已成功地使一只狗身上長出了一個膀胱，在麻省科技研究所工作的生化工程專家葛瑞菲絲則使老鼠長出了新的肝臟。

使科學家們頭痛的是，培養干細胞重建器官頗為費時，斷手斷腳也許還能等待，需要一顆新心臟的人很可能就等不及了。所以加拿大多倫多大學生物組織工程中心主任塞福頓就建議，不妨預先培養一些心室、導管、心肌等“零件”備用，以“修補”的方法搶救生命。不過科學家仍面對著一些障礙，最主要的就是來自各界的驚惶——很多人認為，利用死胎或胚胎的干細胞來作這項用途有悖倫理。但隨著科技的發展，科學家將能夠用患者自身的干細胞培育出其所需的器官和組織。最新的好消息來自日本，名古屋大學醫學部最近研究出一種用口腔黏膜細胞再生眼角膜的新技術。這是一項劃時代的研究成果，在世界上尚屬首次。其方法是，將面頰內側的黏膜切開數毫米，再從深0.2～0.5毫米處取出黏膜干細胞加以培養，待二至三周后將其制成透明狀薄膜，貼在隱形眼鏡的內側，蓋在被切除了受損角膜的眼球上，這樣，培養膜的內側就會再生出角膜來。盡管這僅僅是用兔子進行的動物實驗獲得了成功，但科學家相信，不久的將來，這一新的醫療技術就能應用到臨床實驗上。

人造器官的崛起

目前的科技成就表明，世界上人造器官已經可以替代幾乎所有的人體器官，假牙、假發早已在市場普及，人造晶體也已使成百上千的人恢復了視力，仿生耳可以使聽覺神經完全受損的人恢復聽覺，越來越多的人更換了心臟內部的一個小零件，例如用合成纖維或金屬制成的血管代替了發生栓塞的心血管，用人造心臟瓣膜代替發生病變的心臟瓣膜。此外，還有人造五官、手足、脊椎和性器官。

加拿大世界心臟公司最近宣稱，它計劃大量生產人工心臟。該公司于1996年從渥太華大學心臟醫學學院購買了被叫作“心臟救星”裝置的全球專利。今年早些時候，該公司已生產出首顆“心臟救星”，計劃以后每年生產幾百顆。這些產品將在2010年進入臨床試驗，然后在獲得加拿大衛生部門的批準后再進行人體移植。此外，美國食品和藥品管理局(FDA)最近已批準國內的Abiomed公司小批量生產人造心泵“Pulsalor”，這種用鈦和塑料制成的心泵在腐蝕性的液體中已持續不停地完成了1．6億次運轉，相當于人的心臟在五年時間里的搏動次數。

美國科學家最近正在研制一種塑料肺，它將主要用于拯救肺癌患者的生命，同時還可用于替換慢性哮喘、肺囊腫性纖維化、肺氣腫患者的受損肺。美國國家衛生研究所對此已撥專款500萬美元予以支持。該項技術是將一個如CD盤大小的塑料扁盒子嵌入人體胸腔，該盒子包含一個向血液輸送氧氣的多孔纖維管網絡，當人造塑料肺被置入患者胸內時，體內的血液就會通過多孔纖維管網絡，這時氧氣就會融入人體血液。同時，塑料肺把本該通過嘴和鼻子排出體外的二氧化碳廢物導出體外。目前，研究人員已經成功地把這種人造塑料肺移植入豬的體內，它已能夠取代大部分自然肺的功能。不過，這種人造塑料肺還有些缺陷，它還無法復制自然肺為滿足人體不同能量需要而產生的生理反應。但科學家相信，設計技術和材料上的改進將使人造塑料肺很快進入實用化。

在研制人造肌肉方面，日本的科學家作出了杰出的貢獻。日本茨城大學長田義仁教授主持的一個研究小組成功開發出用電壓實現屈伸動作的人造肌肉。它的材質是一種化學名為聚丙烯酰胺異丁烷橫酸(PAMPS)的高分子凝膠，其三維結構的片狀個體大小約兩厘米。實驗過程中用試棒從兩端將其拉開，搭在事先加有表面活性劑(肥皂類)的水槽上，然后在材料表面交替施加正負電壓，這時凝膠片就會像尺蠖一樣屈伸拉動試棒，速度為每分鐘25厘米。這項技術可望將來用于制造假肢人工肌肉及人工臟器的動力源。

最近，英美一些企業開始小批量生產人造皮膚，其性能與人體皮膚無異，可用于皮膚移植手術。據英國史密斯——內菲爾公司介紹，這種人造皮膚是該公司與美國先進組織科學公司聯合研制的，可修剪成各種適合的形狀移植在患者需要的部位。但是，人們至今無法制造人體最重要的一個器官——大腦。醫生們只能用速凝塑料修補病人受損的顱骨，但對產生意識和智慧的源泉無能為力。

〖編輯：修遠〗