干细胞技术的人造器官“梦”

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1、干细胞技术的人造器官“梦”干细胞不同于机体其他细胞之处在于，其具有自我更新、高度增殖、多向分化的能力。胚胎干细胞更是具备分化成人体200多种细胞的“全能性”。它的这种多向分化能力，以及其在再生医学上的应用潜力，使人们再次看到了实现组织再生、器官修复甚至人造器官的曙光。两年来，罹患慢性肾功能衰竭的小黄在上海长征医院唯一能做的事情就是，一边做血液透析一边等待肾源。他的父亲黄老先生早就想捐一个肾给儿子。然而就在准备肾脏移植时，血型匹配结果令他们始料未及：父亲与他的血型不合，无法实现器官移植。黄老先生辞世时，家人

2、作出捐献两个肾脏和一个肝脏的决定，用以救治需要的病人。而小黄面临的，仍然是一个难捱的、近似无期限的等待。器官急缺呼唤人造奇迹人类从未像今天一样如此需要外源器官，世界各国都在临床上面临着前所未有的器官紧缺。据统计，在美国，每年有数百万患者患有各种组织、器官的功能丧失或功能障碍症，因而需要进行800万次手术，年耗资400亿美元。我国器官移植的供需矛盾也极为突出，目前全国有约150万名尿毒症患者，而每年却只能做3000例左右肾脏移植手术。另外，有400万名白血病患者在等待骨髓移植。而今，干细胞技术的发展和突破、

3、3D打印技术的演进，让等待器官的人们看到了新的希望。可是，科学家们知道，要制造出与人体一致、有序、能够行使正常功能的器官将是一项浩大的工程。不过人们依然乐观。“科学的发展历史在一定意义上讲也是一个将各种不可能变成可能的过程。”计划生育生殖生物学国家重点实验室干细胞与免疫学研究人员说，尽管目前国际上关于干细胞向具有功能性的器官的分化的研究还处于雏形，但亦有充满希望的研究进展。“比如，在体外从多能干细胞分化成具有简单功能的肠与肝等的研究，就是具有代表性的成果。”科学家告诉记者。而对于涌现出的3D打印技术在人造

4、器官中的不断探索与实践，国家干细胞工程技术研究人表示：“尽管这些创新实践距离形成最终应用还有很长的路要走，但‘万事开头难’，相信通过不断实践和完善，最终都会达到能够应用的要求，也许很慢，也许很快。”专家表示，解决器官紧缺问题是世界难题，许多科学家在为之努力、协作、实践。尽管目前看来人造器官路途漫漫，但它仍然是一个值得期待的再生医学奇迹。组织工程：年轻有活力干细胞研究是继人类基因组大规模测序之后最具活力、最有影响和最有应用前景的生命科学领域。自1999年干细胞研究被评为年度世界十大科技成果之冠后，干细胞技术

5、研究备受关注，多次上榜21世纪“值得关注的科技领域”。“干细胞技术是相对年轻的研究领域，近年来各项技术（如重编程等）的确取得了突飞猛进的发展。”科学家说，组织工程就是以干细胞研究为基础发展起来的研究热点，它有望解决临床上急需的人工组织与器官问题，进展极为迅速，已经成为干细胞应用的主要方向。干细胞研究学者指出：“干细胞的巨大潜力最终将被推上检验台。”2011年7月15日，人类进行了首例以人类胚胎干细胞医治渐进式失明患者的手术，这被认为是干细胞领域的重要里程碑。2012年6月14日，再生科学综合研究中利用小鼠

6、的胚胎干细胞，成功地在试管中培养出了被称为“视杯”的视网膜组织。“视杯”是胚胎发育初期形成的视网膜结构，研究人员将“视杯”再持续培养两周后，形成了接近新生小鼠视网膜的组织。视网膜含有多种细胞的复杂构造，在以往的胚胎干细胞培育技术中，从未培育出如此复杂的组织。“从多能干细胞向特定器官分化无疑是特别重要而且最具有挑战性的课题，是干细胞培育人组织器官路上最重要的一环。”科学家告诉记者，要应对这一挑战尚需进一步研究，“干细胞培育人组织器官的道路上还有很多困难有待克服。”再生医学中心研究人员利用人体细胞培育出再生人

7、耳。3D打印人体器官：一个浩大的工程3D打印技术被引入生物工程技术领域以来，人们逐渐意识到，利用干细胞技术培育人体器官的梦想，在技术上有了更高明的手段。媒体近日报道，分子生物技术研究模拟子宫环境，通过人体干细胞培育出了一个直径仅4毫米的微型大脑。这个微型大脑由数层大脑细胞排列而成，因此它并非成熟完整的脑部，其发育程度仅相当于胚胎形成初期。科学家称，他们目前暂时不会再让这个微型大脑继续“长大”，因为再大的话，营养成分和氧气就无法完全进入其内部，那时就需要类似血管的养分运输通道，而这样操作的难度就太大了。因此

8、，这个微型大脑恐怕无法发育成一个完整的大脑、具备更加复杂的功能。但科学家们依然对该成果大加赞扬，认为其能大大有助于目前的神经学科研究和药物研究。科学家告诉记者，3D打印技术应用于组织器官工程，需要满足种子细胞（干细胞）、可消化材料、适宜培养条件三个基本要素。“要考虑的首要问题是，要有合适的干细胞。这个干细胞来源何处，是最好用病人自己的干细胞，或是别处，要解决干细胞来源的问题，即有很强分化能力的干细胞的来源问题。”科学家说，现有