第五百二十七章 組織工程學論人造膀胱的可行性（2/2）

「由此發展出了人工骨骼移植材料，以及人工皮膚等等。」

「這些桉例代表了一個新型學科的興起，這就是組織工程學。」

「操控多能幹細胞使其分化成任意所需組織的能力，就是這一領域追求的終極目標。」

「但是目前人類還無法做到這一點，只能退而求其次，但利用人造支架構造出全功能的組織，就這一點，也非常困難。」

「主要難點有兩個。」

丁冕說到這裡，輕咳兩聲，端起秘書送進來的茶水，勐灌了一大口。

薛珅聽得入神，連聲催促道：「

「主要問題之一，就是人造結構中營養成分和氧氣的擴散非常難以實現。」

「這意味著，構建出幾微米的功能化小型細胞結構是可行的，事實上我們也已經研發出這樣的微型人體組織結構，叫做類器官。」

「但是想讓它們變得更大，同時保持活性，就很難，因為氧氣和必須的營養物質無法抵達細胞層級。」

「真實組織中的輸送是由非常複雜的生物機制與物理機制相互配合才得以實現，其中包括了血管的生成，可以在非常密集的環境中向細胞持續輸送氧氣和營養物質。」

「只有當細胞和毛細血管之間的距離不足200微米時，向細胞輸送營養成分，並移除廢物才可能實現。」

「所以呢，人造器官中，血管的生成一直是一個棘手的生物學與工程學問題。」

「另一個難點則在於尋找合適的細胞來源，從而提供足夠多數量的細胞，最終生成具有醫學意義的大型組織。」

「目前來說，大部分的人造器官移植，都有一個捐贈者，一般都是死人居多，因為這種不需要嚴格的配型。」

「科學家把捐贈者的器官，去除上面的供體細胞，留下一個組織支架，然後再植入受體的細胞，這樣才能完成一次移植。」

「時間長了以後，供體的支架會降解在體內，新的細胞和血管會長出來，徹底形成一個新的器官。」

薛珅忍不住插嘴道：「就像人造血管一樣。」

丁冕點點頭，總結道：「是的，所以現在人造器官的難點就很明確了。」

「首先，我們無法從頭開始用幹細胞發育出一個完整的實體器官，不管是心臟也好，還是腎臟，肝臟。」

「所以，我們只能製造一個人工支架，可以是生物材料，也可以是聚合物材料，金屬材料，甚至可以從死人或者動物的器官中取得。」

「接下來，我們把需要的細胞種植上去，可以是神經細胞，心肌細胞，視網膜細胞，等任何細胞。」

「然後，我們就卡在這裡了，因為沒有大量的細胞，無法把這個器官做得跟真實的器官一樣大。」

「這一點，也許以後可以用多能幹細胞分化技術來解決吧，總之我還是有信心的。」

「那如果這一困難解決掉，我們培養出了大量的細胞，都來自於同一個受體，因此也沒有免疫反應，條件非常完美。」

「接下來，我們又遇到了致命性的困難，那就是人造器官沒有血供，所有的細胞簇擁在一起，舒服地生長在細胞外基質組成的網絡里，但是沒有營養和氧氣抵達，它們很快就會死去。」

「這個暫時還沒有解決辦法，一些比較簡單的小型器官可以通過接到人的胳膊或者大腿上，利用人體自身的生長能力，長出血管和神經，從而解決這個問題。」

「但是對於大型器官來說，依然是無解。」

薛珅若有所思地說道：「你這麼一說，我就明白了，確實難度很大。」

他隨即笑了起來：「既然知道難點在哪裡就好了，起碼我們有了努力的目標，不是嗎？只要不斷朝著方向努力前進，遲早會解決掉這些困難。」

「啪啪啪！」丁冕鼓起掌來，大聲贊道：「沒錯，你這樣的態度，正是我輩科研人的精神，我一看就知道，這次沒找錯人。」

他摸了摸腦門，有些不好意思地說道：「對了，我好像還沒來得及說，我的新項目，正是人造膀胱項目。」

「人造膀胱？」薛珅吃了一驚，隨即興奮起來：「原來你一開始說的就是這個啊，這屬於中空非管狀結構，難度也很大吧，你有把握嗎？」

丁冕點點頭，又搖搖頭，說道：「不好說，我只有一個大概的設想。」

「說來聽聽？」薛珅再次伸了伸手。

丁冕扶了扶眼鏡，侃侃而談道。

「人造膀胱培育及移植手術在國外已經有了臨床上的桉例，但尚未普及，國內尚未有過先例，對需要切除膀胱的患者來說，普遍的手術方案是截取一段大腸，然後改造成膀胱，再把輸尿管縫合上去。」

「這在臨床上有很多限制，有些病人的腸道並不健康，無法截取腸道，另一個長期使用下來，也會導致一些問題。」

「人造膀胱移植技術就能完美地解決患者的困擾，不需要自體取材，對病人的身體條件也沒有限制。」

「這種新膀胱彷造自真實的膀胱，由3層物質構成，外層為肌肉，內層為膀胱上皮，中間則是起著連接作用的組織蛋白膠原質，需要有一定的彈性，整個結構看起來非常像一個烘焙夾心蛋糕。」

「我剛才跟你說過，細胞的獲取和培養並不難，只要從患者的膀胱上取下一些活細胞樣本，將肌肉細胞和膀胱上皮細胞分別進行培養就行。」

「細胞培養好後，會放在一個膀胱形狀的可降解生物支架上，等整個新膀胱培育好，就會移植到患者體內。」

「由於膀胱收縮起來的時候，是非常小的一團，又是空心的，所需要的細胞並不多，所以是相對容易的選擇。」

「如果一切順利，最多一個月，人造膀胱在病人體內就能像正常膀胱一樣工作，再過幾個月，可降解支架會被分解，人造膀胱上會長出血管和神經，跟周圍的組織連接起來。」

「整個過程中，移植手術和培養細胞的技術都非常成熟了，我就能幹。」

「唯一的難點在於生物支架，不過在人造血管研究成功後，也迎刃而解了。」

「我看過人造血管的性能參數，它所用到的彈性蛋白質非常適合人造膀胱，可以提供比正常膀胱高出幾倍的彈性，因此能更好地控制排尿，顯著改善患者的小便失禁症狀。」

「這種生物材料只需要做一些改進，就完美適配人造膀胱這個項目。」

「你看怎麼樣？」丁冕興致勃勃地伸出手，一臉期待地說道：「要不要一起干？」

薛珅頓時笑容滿面，緊緊握住對方的手，堅定無比道。

「沒問題，丁博，這次靠你帶飛了。」