齊一生物科技（上海）有限公司
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我們急需更多的器官。在每一時(shí)刻，都有超過123,000的美國人正等待著器官移植。每年，其中的6,500人尚未等到捐獻(xiàn)者便身亡。而在那些幸運(yùn)地得到捐獻(xiàn)器官的病人中，又有15%-50%在5年內(nèi)遭受急性器官排斥。
因此，全國各地的科學(xué)家都在爭(zhēng)相尋找實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)器官的方法，試圖用病人自己的細(xì)胞來制造新的腎、肝、心臟、肺等器官，使其不受自身免疫系統(tǒng)的排斥。換句話說，讓病人成為自己的器官捐獻(xiàn)者。
而這項(xiàng)工程之所以如此艱難，是因?yàn)槿祟惸壳坝糜谥圃齑蟛糠謻|西的技術(shù)并不適于制造器官。組織和器官的自我裝配過程所遵循的規(guī)則與人類制造其他東西的方式大不相同。其中的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)就是：將血管置于正確位置。這是*的，因?yàn)檠茉谶\(yùn)送氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)中起到關(guān)鍵作用，然而它在器官內(nèi)的行走路徑蜿蜒曲折。
本周，高德納公司的研究人員公布了一種可以幫助克服這種阻礙的技術(shù)。他們將來自老鼠和人體的活細(xì)胞組裝成微小的“類器官"——結(jié)構(gòu)復(fù)雜的真實(shí)器官的簡(jiǎn)化版。
該技術(shù)本質(zhì)上是3D打印的一種形式，但并不用到3D打印機(jī)。它的制作方法有些像“閃光畫"，即小孩子用膠水繪制圖案，而后倒上一堆閃光粉，再把多余的粉抖掉以顯現(xiàn)出畫的樣貌。在這個(gè)技術(shù)中，科學(xué)家將閃光粉替換為細(xì)胞，將膠水替換為由DNA制得的一種生物魔術(shù)貼——它可以將細(xì)胞粘在適當(dāng)位置上。
然而，使這項(xiàng)技術(shù)非同尋常的一點(diǎn)在于，科學(xué)家為不同類型的細(xì)胞分配了不同的DNA編碼鏈。因此，它們得以地為不同類型的細(xì)胞找尋具體位置，就像人類身體所自然會(huì)做的那樣。
DNA有著非凡的附著于互補(bǔ)序列的能力。當(dāng)它找尋到其互補(bǔ)序列時(shí)，它能快速而明確地附著其上。所以我們所做的是將這個(gè)承載著基因信息的分子轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗫谖兜摹澳g(shù)貼"。
回到閃光畫的類比中，它就好比你為不同顏色的閃光粉分配不同類型的膠水。因而當(dāng)你用7種膠水繪制同心圓弧，再灑上混合顏色的閃光粉并抖掉多余的粉之后，你將得到一條漂亮的彩虹。
然而研究團(tuán)隊(duì)是在三維世界中研制該技術(shù)，而非二維。他們?cè)谝黄Ａ蠈訉哟罱ā邦惼鞴?，而后會(huì)得到多種半個(gè)拇指大的不同類型的細(xì)胞群、或一個(gè)代表著血管系統(tǒng)的復(fù)雜的細(xì)胞分支結(jié)構(gòu)。
研究團(tuán)隊(duì)僅僅用了3或4種細(xì)胞類型來搭建這些結(jié)構(gòu)，但原則上，該技術(shù)可以適用于任何數(shù)量的細(xì)胞類型。
高德納公司表示，他們的短期目標(biāo)是利用這種方法來研究組織的生長(zhǎng)及構(gòu)成這些組織的細(xì)胞之間的交互作用。但他們希望發(fā)展該技術(shù)，使其zui終能夠制造可用的人體器官。這些器官將zui先被用于新型實(shí)驗(yàn)藥品的測(cè)試，它們能比實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的老鼠更好地反映藥物在人體身上的作用效果。而他們zui終的期冀是使該技術(shù)能夠?yàn)椴』紓€(gè)性化定制屬于自己的器官。
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