人体零件制造 -王远亮-第2章
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支架当中的最难的一个问题，就是我们这种三维构造的模式，你怎么样去把它加工出来，而且能够放到你那个体内，跟你人体能够自身很好地相容，构成了我们现在三维立体加工的一个难题。这个难题目前应该来说，还没有一个完整的技术能够很好地达到要求，流行的办法就是像打印机那个样子一层一层地打，我设计一个模式，就像打印机一层一层地往上叠，这是一种模式。第二种模式，把你这个材料拿来，跟你熔熔以后，用一个喷枪嘴给你打出来，一层一层往上叠，叠成你需要的那个形状。另外一种就是快速地原位造型的一种快速加工方式，因为原位机件制造。那个快速原位成型的机件制造已经是很成熟的办法。但是要把它搬过来在人体上用，难度就大了。为什么？我们要首先获得一个立体信息，获得立体信息有两种办法，我们到医院去过，首先给你拍一个X照，X照是什么，骨头，看看骨头的形状，把那个形状拿过来，它可以给你加工成跟骨头一模一样的东西，这个国外也能做到，我们国内也能做到。就是四军医大它就做过这个，上海他们也做过，曾经加工出来这个头盖骨。他们说可以用榔头去敲，像和尚敲木鱼一样，那很不错了。但是最大的一个问题，它放到体内去以后可以长成组织，但是跟你自己原来的那种功能，那个组织是有比较大的差异的。那么我们就需要克服很多的难题，想办法造出来那个组织，跟我原来那个组织至少它是比较接近的。那么这个换上去，你的功能又恢复了，那么这种习惯就比较好了。所以这个原位制造是目前比较突出的一个，比较有优势的一种办法。可以说，原位制造激光烧接成一个我这个材料，它可以做成粉末的。我这个模型已经做成了以后。把这个粉末铺上去，结点连起来了，它就成了一个片。一个面一个面地往上叠加，最后就叠加成了你一个骨头了。那么最后这个骨头，就可以把细胞一培养，就装在你那个人体上去了，大体这个路是这样走的。所以这个三维支架的加工过程是需要目前这么做。
第三个问题，就是组织工程当中目前最难解决的一个问题，什么难处？我们刚才说了，皮肤的那个角质细胞培养，需要在羊水那么一个条件下，它才长出了个表皮来。你要知道我们的各种组织之间的那种体液行为，是目前我们还没有完全把握清楚的一个事情。你比如说，我们这个年纪大了，骨关节就不行了，损伤了。但是如果我们要用个软骨细胞去长这个骨关节的话，那个你需要一种，它是一种在滑液的状态下面，润滑的一种滑液状态下面去生长，成型。那么这个滑液是不行的。所以就涉及到一个很大的问题，我们现在需要的细胞去扩充，去放大。去把它培养成我们需要的组织，那你该在什么条件下去做。这是第一。第二，在什么环境下面去做。这就需要我们构造一个组织反应器，这个组织反应器？还要需要考虑的另外两大因素。第一大因素，我们这个人怎么动，对吧。那么我们培养这个组织的时候，你要给它一个力，另外我们这个人生活在一个信息的社会时代，我们不管它什么信息了，现在叫信息时代。那么我们受到很多很多的物理环境的影响，电的刺激，是一个最重要的因素，曾经有一个科学家做过一个实验。如果是仅仅拿这个细胞给一个力在加载，它有一定的效果。仅仅是给一个电的刺激，它又有一定的效果。如果同时将锂和电放在一起，它的效果最强。这一个已经发展成为，我们现代医学上的一种治疗方式。不知道大家听到过报道没有。我们第四军医大学，如果这个人看到这个两个腿它不一样高的时候。那怎么办？有人说把它拉长一截，你告诉我怎么拉法呢。哎，现在就有这种拉法了，先把这个骨头给它锯一截，留那么1毫米左右，给它一个电和锂的刺激，它就慢慢地把你那个1毫米左右的那个空间就给长起来了。如果你这个还不够，再锯一次，再增加一截，增加到你一样高了。那你就不是一歪一歪的了，对不对。就是已经成为一个非常好的现代的一种医疗方式，这种方式对我们来讲，是一种非常大的荣幸。对吧！另外这种装置你要考虑怎样去给它加载才最好，我们曾经做过这个狗的椎板骨实验。这个椎板骨就是你背后那个脊骨啊，那个脊骨，如果你看过一个电视，那你可能就有印象了，一个非常漂亮的女孩，从二楼上摔下来了，她就瘫痪了。什么病？脊椎破损了。而且这个破损把她那个神经给压迫了，这个压迫了她就瘫了。后来她是用一个办法去训练她，让她恢复了。我想她不太可能，现代科学光通过那个睡眠还不太容易做到，而事实上是现在要把那个椎板骨给长起来，这个椎板骨一旦破损，它那个里面还有一层硬基膜。那个膜就是硬的，是脆的。所以它一旦硬脆，你就不敢再去碰它了，你再一碰它就碎了。这个碎了以后，那个脂肪就跑到你那个脊髓腔里去了，那你就永远地完蛋了。所以要把那个椎板骨给长好。那么她所受到的锂量和电的刺激环境，跟一般的状况下，其他的组织环境是不一样的。所以生物反应器将是一个非常大的难题，根据你不同的组织和不同的需求，不同的培养液系统和不同的加载和刺激要求，实际构成一个完整的体系。当然这是一个我们完完全全可以从立体培养组织出来的，所以这种的制造的这种环节系统，是一个最高要求。那要求是我们完整地从体外培养成为一个完整的组织器官，再装到你这个人体里面去。对吧！这是一个最高目标，但目前还做不到。但是目前有一条非常好的捷径可以做，我们把那个三位维支架做出来了，把你的组织细胞拿来了，接种在这个三位维支架上，放在这个反应器里。只要把细胞培养扩大增长到一定的数目，你比如说，10的6次方，每个平方厘米10的6次方个细胞，它就可以装到一个体内去了。然后在体内再去生长，这个材料一边降解，这个细胞在里面就成活，就分泌一些东西，就构成那个组织。那么这是一条比较捷径的路，但是这种不是组织工程最重要的目标。
所以总括起来，目前我们所讲到的现在这样的几种形式，不管你是异种移植，克隆和组织工程，都有很大的优势，都有很大的市场。但是，都面临着以前还没有解决的问题，诸如前面所讲，异种移植需要解决一个超急性排斥反应。现在的科学家们认为，超急性排斥反应完全可以借助于现代的基因这个重组技术，或者是基因克隆技术把它转化出来，转化出来以后，还基于另外一个希望。把这一个结合，那个克隆技术组成一个跟人体并不排异的这种动物出来，你比如咱做个猪出来，然后把那个猪的心脏搬到人的心上去，就没有问题了。所以这个是最大的努力目标之一，纯粹的克隆还有一段路要走，就是说它有道分化这种难题，还面临着需要我们去克服。组织工程所面临的选择种子细胞，三维支架的加工和生物反应器，或者组织器官的生成器还遇到了一定的难处。但是这个不要紧，总会在科学家们的努力下，或者说，将来有一天在我们大家的努力下，它就要变成了一个现实，我们制造人体器官，零件。这样一个商店，就可以到处都是。一旦有什么“哎”“砰”“咔嚓”都不要紧了。那时候我们不再探险，我们的生命将会充满阳光，我想主要的内容，我就讲到这样一个地方，剩下的一些时间，相关的。你们是否有哪些感兴趣的问题。谢谢，你请。
问：如果可以用那个组织工程进行定向培植，但我们知道那个一般的组织器官都是跟血管跟神经连在一起。那这时候你定向培植出来，它不可能把那个血管跟神经也一起培植出来嘛，一起培植出来那么你把原来那个器官给割了，然后把这个再装进去的话，那怎样解决那个血管跟神经的问题呢？
答：这是一个我们要继续深入讨论的一个话题，问得比较深了。就是说，你把那个地方给拿掉了，然后你换了这个东西进去，血管怎么长，神经怎么长？那我先不讨论血管跟神经连在一起的事。有时候，血管跟神经它不一定连在一起，两个问题，那么这一个我们国家，有一个973的首席科学家，在美国做了一个工作。他就是让这个组织和细胞培养的过程当中，同时长入血管。办法呢有两个，第一个办法可以把人体的这个，噢，不是人体，他是做的动物实验。把动物的这个血管接上去。它可以不停地把这个内部细胞输进去，长血管就靠这个内壁细胞去往里边延伸，因为这个材料是有孔洞的。刚才我们说了，要构成一个三维的支架，它就需要把这个细胞给送进去，它就在里面长成它的血管。自然可以长成。另外一个呢，可以造一个血管模式，把血管的细胞送进去，然后这时候，在里面就可以长成一个细胞。当然还有另外一种模式，我们在长这个组织器官的时候，可以采用多种细胞的复合培养。你比如说，我有神经细胞。也可以把这个血管的内皮细胞和长血管的平滑肌细胞，同时放在一个体系里面去。它细胞跟细胞之间相互作用，它就长了长神经，长了长血管，长了长组织。那是一个最难的一个题目，肯定已经在开始做。目前我们还是单个单个地做。你比如做肌肉，日本人做得比较好，你比如做神经，现在我们国家可以把这么长的神经到位给长出来。你要说长血管，大了还可以，现在6毫米以下的是难题。当然日本人造肌肉的时候，并不是为了做这个组织，这还是一个插叙。他做这个肌肉的时候，是为了做坐垫，做汽车的坐垫。因为这个开车的时候，汽车司机很容易疲劳，那么就想这个怎么能够，让这个司机他不疲劳，那一定要让他坐得舒适才行啊，怎么样才算最舒适呢？你想一想，什么坐垫坐了最舒适。我们记得我们小时候哇哇哭的时候，妈妈把你抱过去，坐在她的大腿上，你保准不哭了，那是为什么，肌肉跟人体最舒适的一种状态，它从那个目的出发，现在也转换成这个了。谢谢，清楚了没有。还有没有另外的问题，好，谢谢。
问：刚才你讲了一个关于干细胞的问题，据我所知，干细胞在成年人体中是比较难找到的，有没有可能从成熟的细胞之中，直接把成熟细胞直接培养成组织。
答：我想这个从两个角度回答这个问题：第一个，在人体里面是很容易找到干细胞的，这是一个概念。就是说成体的基质，每一种个体的组织它有很多界限，或者是它的这个角落上，都存在干细胞，这个我们称之为基质干细胞。这个基质干细胞，你如果能够找到一个，它就可以很迅速地扩张，到数百个，数千个，数亿个。另外从骨髓里面很容易分离出来干细胞，这叫骨髓基质干细胞。所以它那里面也可以想办法变成你需要的这个组织。那么就需要定向有道方法。第三个，就是你的第二个问题了，我想两个方面，就是一个干细胞存在。第二个，就是说用一个成熟的细胞能否让它再发育成为我们需要的这个组织，就是让它再来一个。这个刚好就是我们刚才讲多利克隆的一种绝妙办法。它实际上找的这个绵羊A，就是一个成熟的个体，找的绵羊B的也是一个成熟的个体。但是它用这个乳腺细胞是个成熟的，把核出来以后，转到另外一个抽空的壳一个细胞里面去。最关键的一个问题，我们不知道你们看过这个报道没有，就是做这个实验的时候，想了一个最绝妙的办法，让这个细胞吃不饱，把它饿一顿，就是我们现在饥饿疗法的一种，最好的一种基础理论，它可以把这个细胞原来是中和状态的，通过这个营养调配可以把它倒回到一个我们认为的这个，细胞周期中的原始起点，最后构成一个重新发育的状态。这个技术目前在克隆里面是已经做得到的，所以你这个问题，我从两个角度来看。它都是可行的。希望你将来有兴趣去做一做。谢谢。
我想把我最后一个问题讲了以后，大家再来讨论一下，就是我们组织工程目前的进展状况，组织工程在美国花了很大的气力。这是美国的一个绝妙的举动，它是要在现代的高科技技术当中取得垄断地位，目前投资就政府资金来看，已经投入了35亿美金，它的初步预算，美国人从组织工程当中，至少能够获得80个billion（亿）的利益，什么意思？800亿，是不是。那个效率，就是美国了。所以美国现在有30多个公司，转入了这场研究。刚才我说35亿当中，还不包括这个公司的这种行为。美国人曾经从美国，不是美国，从英国干了一个惊天动地的事情。为了干这个移植和组织工程，从英国买了完完整整的一个研究所，连人带马统统搬到了美国的彼兹堡，构成了一个联合中心。从此，那一个中心就不再对外公布它的任何科研成果。老老实实，扎扎实实地一天一夜加紧加班地在干这个差事。所以可想这个里面竞争是很强烈的，美国进展的最具竞争的是一个MIT，就是麻省理工学院和哈佛医学院，联合构建的一个组织工程研究中心。就是专门做生物三维支架槽的，这些都是它里面的非常得力的强将，他们现在主要集中在两个东西，一个是心脏，另一个是肝。除了这个地方以外，还有一个比较强劲的对手美国。在GIT我们曾经说过的，它在美国的政府里面拿了3500万美元，就做心血管系统。这个也是重新组织了一帮人，除了政府里面拿到的资金以外，重新还有一个彼特，给他们注入了很大一笔资金。现在构成了有100多人的，在美国来讲，100多人的一个研究机构非常庞大了。它是一个萝卜一个坑，绝对不会让一个空下来。干的事情，它就是要做心脏，它现在做得比较成功，它在预计，预测，它可能在10年内把这个心脏给它做出来。这是美国的GIT，那么彼兹堡呢，刚才说了，它搬了整个一个研究所过去，它里面呢，还有很大一帮人结合起来，构成了一个区域性的研究。这样呢，在美国几乎涉及到所有的人体器官，部件。但是，美国目前遇到了比较大的一个障碍，分泌性的组织器官遇到很大障碍。去年是上升了，结构性的组织工程上升了80％，但是分泌性的下降了30％。
原因是什么？他们最有希望的已经投入了两个多亿的，做这个人工胰脏。这个想起来比较简单，把这�
![26快乐制造者 作者:[美] 詹姆斯·冈恩封面](http://www.iixs.net/cover/noimg.jpg)