人工器官时代到来 移植手术走向新台阶

天若有情

导读：现如今，器官移植已经是医学上非常常见的手术了，但是是否匹配而不出现排斥的现象则一直是医学难题。由于找不到合适的器官来进行移植，所以很多器官受损患者面临着生命的威胁。近年来，人工器官得到医学界的认可，相应的技术也是越来越成熟。



　    首个“人工心脏”进入批量动物试验期

　　中国首个国产“人工心脏”项目研制取得新突破。2月13日从天津泰达国际心血管病医院了解到，作为中国第一个可植入的、第三代心室辅助装置——磁液双悬浮血泵“火箭心”，目前已经进入批量生产的动物实验期。预计5年内，血泵将进入临床试用阶段，并向系统的商业化生产迈进，应用于医疗临床后将为中国1600万心衰患者带来希望。

　　心室辅助装置是全世界公认的各类终末期心衰的最有效治疗方法，但中国至今尚无商品化的国产心脏辅助装置供临床应用。国外虽有商品化的心室辅助装置，但一套装置价格高达百余万元人民币，令国内病人望“泵”兴叹。研发团队将继续优化血泵性能、丰富血泵类型、降低生产成本，早日使国际先进水平的心室辅助装置以低廉的价格应用于医疗临床。”

　　替代肝移植的生物人工肝

　　根据美国肝脏基金会资料显示，每年大约有3万到4万人死于肝病。对于急性肝衰竭的人来说，唯一的治疗方法是肝移植。最近，美国梅约诊所的研究人员，开发并检测了肝移植的一种替代选择，称为新一代生物人工肝支持系统（SpheroidReservoirBioartificialLiver，SRBAL），这种人工肝脏可促进损伤肝脏的愈合和再生，改善预后，并降低急性肝衰竭患者的死亡率——不需要肝移植。

　　这种装置是由梅约诊所人工肝和肝移植实验室PI、肝移植外科医生ScottNyberg博士开发，它采用来自猪的健康肝细胞，来执行健康肝脏的功能，帮助消化和去除血液中的毒素和废物。利用新一代生物人工肝支持系统（SRBAL）进行治疗，已被证实可以降低猪肝脏疾病的严重程度，并改善患病猪的生存率。未来的临床研究，计划评估SRBAL作为肝移植的一种微创、长期的治疗选择。

　　我国首个3D打印髋关节进入“量产”时代

　　我国首个3D打印人体植入物——人工髋关节产品获得国家食品药品监督管理总局注册批准。该产品也是国际上首个通过临床验证后获得注册的3D打印人工髋关节假体，标志着我国3D打印植入物已迈进产品化阶段。

　　曾主刀完成世界首例应用3D打印技术人工定制枢椎治疗寰枢椎恶性肿瘤的北京大学第三医院骨科主任刘忠军教授指出，该产品的注册成功，为患者提供了使用先进技术治疗病痛的有效手段；产品国产化后将打破国外产品对高端市场的垄断，大大降低价格，为患者节约大笔医疗支出；对推动整个3D打印产业链的发展具有里程碑意义。

　　制备出新型纤维状人工肌肉材料

　　复旦大学高分子科学系先进材料实验室彭慧胜课题组通过对碳纳米管的多级螺旋组装，成功制备了一种新型的纤维状人工肌肉材料，为实现高性能的驱动和敏感器件及应用提出了全新思路。

　　研究人员以具有高比表面积、优异的力学和电学性能取向的碳纳米管为基本单元进行多级螺旋构筑，在纤维内部形成大量纳米和微米尺度的管道结构，这种多级管道结构可以使溶剂快速高效地渗透到纤维内部。其对溶剂的响应速度比传统高分子基敏感材料高三个数量级，并可以同时产生强劲的收缩和旋转运动。这种导电的人工肌肉材料对溶剂响应具有很高的灵敏性和选择性，在工业生产和化学品储存中，可以用来探测毒性溶剂的泄漏和预警，有巨大的应用前景。专家认为，这种结构为制备高性能智能响应材料和器件开辟了全新思路。

　　日本研制出世界最细人工血管

　　日本国立循环器官疾病研究中心宣布，该中心研究人员成功研制出直径仅为0.6毫米的人工血管。这是目前世界最细的人工血管，有望应用于脑和心脏的血管搭桥手术等领域。

　　该中心一个研究小组利用胶原蛋白遇到进入体内的异物时会将其包裹的性质，将直径0.6毫米、长2厘米的外表被硅覆盖的不锈钢丝植入大鼠后背皮下，约2个月后取出，发现不锈钢丝周围形成了胶原蛋白的管状物。研究人员将管状物移植到实验鼠大腿后，观察了约6个月，发现其发挥了人工血管的作用。研究小组准备在一两年内开展临床研究，并在5年后加以普及。届时，这种人工血管有望用于脑、心脏等需要很细血管部位的移植手术。

　　清华研发出首个人工神经突触

　　清华大学信息科学与技术国家实验室的科研人员近日在美国化学学会的《纳米快报》上发表论文称，他们研发出首个可模拟人类大脑神经突触可塑性的人工神经突触。这让人类距真正的人工智能又近了一步。

　　近些年来，科学家一直在试图研发人工神经元和人工神经突触并取得了一些成功，但是他们研制的成果缺乏可塑性，而这正是学习能力所必须的。清华大学的科研人员用氧化铝和经过扭曲的双层石墨烯研制出了人工神经突触。通过向这个人工系统施加不同的电压，科研人员发现他们可以控制神经元的反应强度。该团队表示，他们研制的新型动态系统有助于研发具有学习和自我修复能力的人工智能电子产品。

　　人体细胞首次被培育成人工声带组织

　　美国一研究小组日前首次用人体细胞培育出了能够发出声音的人工声带组织，这为那些因为疾病或外伤而失去声带的患者带来了希望。负责此项研究的美国威斯康星大学麦迪逊分校医学和公共卫生学院副教授内森·维勒姆说，人类的声带是一个非常精妙的系统，很难被复制。通过与一位日本医生的合作，维勒姆和他的研究小组从4名喉头因病摘除患者和一名遗体捐献者身上提取了一些声带黏膜细胞，并将其放在一个胶原支架上进行培养。两周后，这些细胞开始生成了类似健康声带的组织结构。

　　测试显示，新培育出的声带有着与正常组织类似的黏性和弹性，当温暖、潮湿的空气从其中通过时，也能发出声音。声学分析表明，人工声带发出的声音与天然声带具有很大的相似性。而后，研究人员还在具有喉细胞供体免疫系统的小鼠和具有不同人类免疫系统的小鼠体内，对这种声带组织进行了植入测试。结果发现，该组织能够正常生长且未引发免疫反应。研究人员解释说，这种在实验室中培育出的声带看起来要比成年人的简单一些，这是因为人类的声带从出生到真正成熟至少需要13年的时间，这也是意料之中的事情。

　　科学家成功研发生物人工肝

　　中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所惠利健团队，与南京大学附属鼓楼医院等单位科学家合作，突破“类肝细胞”体外培养技术，成功研制出生物人工肝系统，为治疗急性肝衰竭提供了全新方案。

　　此研究中，科研团队对hiHep细胞进行功能优化提升，成功将其扩增至临床治疗数量级的数目，并填充入生物人工肝，用于救治急性肝衰竭猪。未治疗的急性肝衰竭猪一般会在3天左右死亡，而采用hiHep细胞的生物人工肝救治的急性肝衰竭猪存活率在80%。存活后猪各项生理指标逐步恢复到正常水平。研究首次证明，采用转分化方法生成的hiHep细胞可应用于生物人工肝系统。基于hiHep细胞的生物人工肝系统大动物治疗实验的成功，初步证明了其有效性和安全性，为全面开展临床研究打下了坚实的基础。

　　科学家将开发由电池供电的可穿戴式人工肺

　　法国玛丽·拉纳隆格外科中心的研究人员正准备开发一款由电池供电的可穿戴式人工肺。这款人工肺既不需要通过大型外科手术植入患者体内，也不需要摘除患者自身功能衰竭的肺。

　　据研发项目人奥拉夫·梅西耶介绍，可穿戴式人工肺将以“第三个肺”的形式存在于患者体外，由背带或腰带固定在与胸部等高的位置。人工肺上的一根插管由颈部进入患者体内，从右心室内导出含氧量低的静脉血。血液随后通过人工肺吸收氧气并排出二氧化碳，转变为动脉血，再被输送回左心房。人工肺的总重量将被控制在10公斤内，由电池供电。由于此装置需24小时不间断工作，开发一款外形轻巧且容量大的电池将是研发工作的重要挑战。

　　编辑圈点

　　人工器官因为科学技术以及医疗水平的提高，如今已然上了一个新的台阶。不过，针对进行人工器官移植过程中产生的新的阻碍和难题，还需要不断克服才能取得更大的进步。此外，我国医学领域同样需要走在国际科学前沿，不断引领医学革命。