人造心脏可能吗?
(2022-09-24 20:30:13)人造心脏可能吗?
仅去年M国心脏移植有3817例。因为供体不足等各种原因,等待心脏移植来救命的有3500人左右。其实在中国,因为人口基数大,需要心脏移植的人数必然更加庞大。记得曾经在中山医院见过心脏移植十年,并健康活着的人。但是,能够手术后通过排异反应这一关的人有多少?抗排异的花费也应该是非常惊人的吧?
休斯敦德州心脏研究所的道瑞斯.泰勒博士(Dr Doris Taylor)经过十几年的研究,即将制作出首个个性化心脏。如果成功,将可以拯救无数人的生命。更美妙的是,因为在技术上采用病人本身的细胞来制作,将不再担心移植后有排异反应。
制作个性化心脏,材料是猪心,因为其大小和人的心脏相仿。前不久听说有人用经过基因编辑的猪心来移植,病人虽然活了两个月,但还是不行的,需要另外想办法。
泰勒博士第一步是先移除猪心里面所有的猪细胞,用婴儿洗浴液洗去,最后剩下的是半透明的架子,被称为“鬼心”(ghost heart)。
接下来提取病人自身的血管细胞,注入架子里面,培养几周,可以在里面重建血管。再注入不成熟的干细胞到里面每个地方,让它们成长。逐步用微弱的电刺激让它们跳动,慢慢达到各处可以同步跳动。同时提供人造血液和营养,形成血压,教它学会泵血。当然还得提供人造肺产生的氧气。在每个阶段必须不停顿进行监控协调,还要提供营养,最终个性化心脏就造出来了,简直堪称奇迹!
当然,实际上泰勒博士遇到的困难是极大的,研究花费的时间也很长。中途一旦遇到如停电之类的事故,就前功尽弃!若没有非凡的毅力和奉献精神,根本就寸步难行!
一个心脏需要的细胞达到4000亿个!从哪里来?她受到日本科学家山中伸弥发明的用皮肤细胞变成诱导多功能干细胞的启发,先制作出某种蜂窝状纤维,里面有无数极细的孔,让细胞在里面安家,大量吸收营养,她发现细胞数可以从5千万增加到10亿,只要一周时间。如大规模培养,就可以拥有大量的细胞了,这当然也是非常不容易的事。将这些细胞注入架子里面,必须在无菌环境下进行。她专门设计了机器人和无菌环境,因为这些事靠人是无法完成的。每分每秒都要全方位监控,进行各种操作,又必须非常精确,确保无感染,唯有机器人才能办到。据说泰勒博士的研究已经接近成功。真是太了不起了!
显然,如果一旦可以制作出个性化心脏,那么人体的各种器官就都可以如法制作。只要提前准备好病人的血液,骨髓,皮肤等,然后提前培养大量的细胞,先冷冻起来,在需要的时候拿出来,花费2周即可制备出新的器官。
如今的世界,科技发展一日千里,有多少像泰勒博士那样的科学家,为了自己的理想,全力以赴,不屈不挠,创造出一个又一个奇迹,造福人类,他们特别值得尊敬!
我不禁想到,人的心脏真是太神奇了!一辈子要跳动大约30亿次,每一天泵血量达到8000升!那一辈子要泵多少吨血?有兴趣的朋友可以自己算一算。一个拳头大小的柔软器官,可以不停地高强度工作那么久,实在太难以想象了!即使用最坚固最耐用的金属来制造一个泵,请问能够工作多久?要消耗多少能量?可以肯定,人如果想要造一个金属泵来替代心脏的话,是根本不可能的。
但愿泰勒博士的研究早日成功!