本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
与其等待器官变得可用,不如拥有现成的器官
在“科学难以实现?”系列中,我采访了科学家们关于他们很想探索但认为无法研究的想法。例如,它们可能涉及超出可能性的机器,例如像太阳一样大的粒子加速器,或者它们可能完全不道德,例如涉及人类的致命实验。此专题旨在探讨不可能的梦想,科学中看似棘手的问题。然而,“科学难以实现?”结尾的问号表明没有什么是不可能的。
科学家
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安东尼·阿塔拉,维克森林大学再生医学研究所主任兼泌尿外科系主任。
想法:阿塔拉设想,与其等待可能挽救生命的捐献器官变得可用——许多患者可能没有时间等待——不如拥有各种形状和大小的活体器官仓库,随时可供移植。“你可以想象有货架,上面放着小号、中号、大号、特大号的器官,都准备就绪,”他说。
组织工程师越来越多地创造更复杂的身体部位。人们可以想象将器官保存在“
生物反应器”中,生物反应器为它们提供营养和氧气,所有这些都存储在医疗机构中,患者可以去那里进行手术,或者在需要时运走。“现成的器官将是我看到的目标——圣杯,”阿塔拉说。
问题:阿塔拉说:“尽管研究人员正在培育更复杂的组织结构,但‘创造由不同细胞类型混合而成的实体器官仍然是一个重大挑战’。“这些细胞也需要营养才能生存,这意味着你必须为它们提供脉管系统,即血管。因此,我们仍在开发制造能够正常运作的如此复杂结构的方法。”
活体现成器官的想法的最大问题是确保它可以匹配任何患者而不会被排斥。阿塔拉说:“最终,你会想要一种通用供体器官,就像你拥有通用血型供体一样,但我们不知道如何设计细胞使其成为通用供体细胞。”
解决方案?许多正在开发的技术表明,组织工程师应该有可能创造出实体器官。例如,他们可以通过用细胞或“
生物打印机”通过按照所需的模式逐层铺设细胞来制造器官,从而生长出这种三维复杂结构。阿塔拉说:“这是一个严峻的挑战,但我认为这是可行的。”
然而,据阿塔拉所知,没有人探索活体通用供体器官的想法。“这个想法很古怪,但我在再生医学领域工作了 20 年,我们当时认为不可能的很多事情现在都成为可能了,”他说。“科学是一个毅力的问题。”
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关于作者:查尔斯·Q·崔是《大众科学》的常客。他的作品也曾出现在《纽约时报》、《科学》、《自然》、《连线》和《LiveScience》等刊物上。在业余时间,他游历了七大洲。在 Twitter 上关注他@cqchoi。
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