正文 第23章 地球生物未解之謎(5)(3 / 3)

到那時,如果一位老人被告知他的心髒正在急速衰竭,需要及早更換左心室的話,他的主治醫師便會將他健康的心髒細胞組織切片送到一家“組織實驗室冶(即人造器官工廠)。在那裏,專業研究人員利用組織切片和特殊聚合物,為患者“度身冶製造出一個代用的左心室。3個月後,代用左心室將經過冷凍和包裝後被送往醫院,醫生將它替換到老人的心髒內。由於代用品相當於老人自己的器官,手術之後自然不會發生任何排斥反應,老人的生命便因此而得以延續。

然而,對於製造整體器官來說,組織工程所麵臨的最大問題是:絕大多數器官需要自己的脈管係統(也就是血管網)來獲取所需養料並實現器官應有的功能。因此,研究人員在製造完整器官之前,必須首先解決如何製造血管這一難題。

美國麻省理工學院的生物醫藥專家羅伯特·蘭格和勞拉·尼科拉森,率先用少量從家豬體內提取的細胞製成了一條完整的血管,實現了此領域內的一項重大突破。人工合成的血管可以像真的血管一樣工作。研究人員將這種人造血管移植到家豬大腿主動脈上,在幾周內該血管一直保持暢通,未發生血液凝結。新的動脈血管對於心髒血管替代手術來說,可謂是天賜良物。但要建造更為複雜的器官所需的最細的血管——毛細血管,就意味著組織工程要達到微米級,而這對於當今普通的製造技術來說是一大難題。

研究人員計劃使用芯片製造中的光刻技術來建造毛細血管。他們首先在手掌大小的矽片上蝕刻出毛細血管狀相互交織的網狀結構,然後以此為模板來澆鑄可降解聚合物;再從模板上取出進行分層組裝,就可以形成毛細血管框架;最後在管狀框架上覆蓋內皮細胞,這便構成了毛細血管。不過,僅僅澆鑄一次還不可能滿足人造器官的需要。例如製造人造肝髒所需的毛細血管,就需要用1/4個足球場大小的模板,而目前技術根本不可能製出直徑30米的矽片。所以,研究人員希望通過將數千層毛細血管網與肝髒細胞相連,實現人造肝髒的基本結構。

盡管目前的技術還不能製成有複雜血管的器官,但是已經有一種用組織工程製成的器官開始為人類服務,這就是人造膀胱。美國波士頓兒童醫院泌尿科醫師安東尼·艾特拉,從1990年左右就開始設計人造膀胱。在20世紀90年代後期,艾特拉曾為6隻小獵犬製作了人造膀胱。他們發現不僅周圍組織的血管長入人造膀胱且發育良好,而且功能與健康小狗並無多少差別。這一實驗大大堅定了研究人員的信心,他們決定從2000年開始研製人類膀胱,不過這個過程將是漫長的。因為膀胱是由20種不同類型的細胞組成的複雜係統,研究人員仍需克服許多技術難題,才能為眾多需要移植膀胱的患者解除痛苦。

而用組織工程構建人造心髒,就更是一項艱巨的任務了。雖然目前製造心髒的工作量十分巨大,但如果將此工作細分為提取心肌細胞、製造承載這些細胞的框架等部分的話,在眾多研究人員的共同努力下,還是有望獲得成功的。在美國國家衛生研究所的資助下,華盛頓大學的研究人員正計劃用組織工程手段為受損心髒製造出修補組織,然後再製造出可用於移植手術的左心室。人們有理由相信,人造心髒的問世也不過是個時間問題。

有人預言,21世紀人類將迎來人體器官更換的新時代。科學家們預計:

2017年,將出現第一個人造大腦;2019年,將為盲人和弱視者發明人造眼睛,同時,通過基因技術培植的活體器官和組織將成為移植器官的主要來源;而進入2020年,更將係統推出通過更換器官使人類延年益壽的方法,屆時人類有望大幅度地提高壽命。若照此發展下去,也許將來有一天人類真能夠“長生不死冶“萬壽無疆冶。但也有人擔心,這未必是一件好事。正是因為生命有限,所以人們珍惜生命的意義,無限延長壽命,其實生命已經“異化冶。