有多少器官可以人造

秋菊

在上世纪70年代的美国超级英雄电视剧《无敌金刚》中，李·梅杰斯主演的史蒂夫·奥斯丁可以利用仿生技术重建自己的身体，使自己“更好、更强、更快”。如今，在现实中，随着人造器官技术的日益发展，越来越多的患者获得了新的希望。究竟有多少器官可以人造？多少肢体可以像零件一样更换呢？

人造皮肤——外观如饺子皮，使用像创可贴

经过长期研究和反复实验，由我国自行研制的人造皮肤已于近期临床应用。

据专家介绍，这种人造皮肤直径约6厘米，厚度为2毫米，外形看起来就像张饺子皮。其来源于被割掉的、没有受过污染、最为纯净的新生儿包皮。这种将包皮的细胞消化、分离、培养后提取真皮组织和表皮组织，而后再将表皮细胞、真皮纤维细胞复合于牛胶原蛋白支架上重新长成的“人造皮肤”，不仅具有真皮层和表皮层，在色泽、质感、生物相溶性上也都实现了以假乱真。

该人造皮肤可用于烧伤、烫伤、溃疡在内的皮肤创伤类以及皮肤缺损患者。其使用方法很简单，就像用创可贴一样，在无菌条件下打开内包装，小心清洗皮片，去除残余液体，然后分清正反面揭除尼龙膜，贴在创面，之后用纱布包住即可。专家说，目前临床使用过的患者，没有出现排异反应，一般在贴人造皮肤期间，患者也没有任何感觉，不痛不痒，以后就和自体皮肤一样。

人造心脏——降低血栓形成自动调节心率

以往人们心脏出现重大问题只能等待心脏移植，但由于可供移植的心脏器官与等待移植手术的病患数量存在很大差距，使得很多人在等待心脏移植的过程中死去。因此用人造心脏来替代病变或损坏的心脏一直是医学界的梦想。如今，人造心脏的临床应用已成为可能。

其实人造心脏早已有之。1969年，丹顿·库利伊博士首次对47岁患者哈斯克尔·卡尔普进行人造心脏移植，但该心脏仅维持了3天跳动;1982年，美国医生巴尔尼·克拉克在犹他州盐湖城接受了人造心脏移植手术，并存活了112天，但这112天的生命质量并不高，他被固定在一张特制的病床上不能动弹，身上插满了各种各样的管线，还得忍受与人造心脏协同工作的空气压缩机产生的巨大噪声;2001年，一名生命垂危的心脏病患者在美国肯塔基州被植入了一颗与体外彻底隔绝、能够自主运行的人造心脏。该人造心脏由医用塑料和金属钛制造，内部装有一个用微型电动马达驱动的血泵，动力由一个同时植入患者体内的电池提供，电池可以保证人造心脏正常工作数年，一旦电池电力即将耗尽，只需进行手术，对电池进行充电即可继续使用。

近期，号称世界上最接近人类心脏的人工心脏——由法国嘉玛医疗设备制造公司制造的人工心脏，已获得比利时、波兰、沙特阿拉伯与斯洛维尼亚4个国家的批准，即将首次植入于人体进行试验。

这种人造心脏经历15年的研发，其与人类心脏大小相当，重约1公斤，表面由人造制品和动物组织制成，由两个小型电动马达驱动。在植入病人胸腔后，通过感应器上收集到的信息来模仿真实器官的各种反应，并通过皮肤上或插在病人耳朵后面的电磁感应器，驱动控制器控制人造心脏，唯一的体外部分是一个有5小时燃料使用期限的电池。

值得一提的是，该人造心脏的设计者通过对“生物假体性”猪软骨进行特殊消毒以及精确复制出与人类心脏同样的血流降低了血栓形成的风险——这是制造人造心脏道路上一块主要的拦路石。

得益于应用于导弹技术中的电子传感器技术，这种心脏能针对患者处在静止坐着、爬楼梯或是轻快迈步等不同状态及时反应，自动调节血压、血流速度以及心率。此外还能对人造心脏的运作情况进行及时监控和诊断，节省病人频繁跑医院做常规检查的时间。

人造肾——自体细胞制造减少排异反应

对于很多慢性肾衰患者来说，透析是维持他们生命的救命稻草，但同时透析也限制着他们生活中诸多方面的自由。不过美国研究人员正在研发的一款人工肾脏，有望帮助慢性肾病患者摆脱束缚。

研究人员利用清洗液，把老鼠肾脏上的活细胞剥离下来，只剩下一个由胶原结缔组织组成的蜂巢状“支架”，然后把刚刚出生的老鼠的肾细胞植入到这个支架里，并用人类的内皮细胞取代血管内壁。接着把这些器官放入一个生物反应器，并在氧气和营养物质的滋养下，培养12天。在这段时间里，“幼苗”细胞会不断生长和分裂。试验显示，这种人造肾脏能够过滤血液，产生尿液，产尿效能达到天然肾的23%。把它们移植到老鼠体内后，它们能继续产生尿液，产尿效能下降至5%，但没有出血或者是血块形成的迹象。

这项研究的负责人哈罗德·奥托博士说：“如果这项技术能够用来进行人类级别的移植，目前正在等待肾源，或者不是移植候选者的肾衰竭患者，从理论上来说就能移植用他们自己的细胞培养出的新器官。”他表示，这种“改造肾”与患者匹配，患者接受移植后不需要终身服用抗排异药物。这将大幅增加可移植器官的数量。

不过，这款用于实验的设备距离医学实践还有很长的路要走，现在科学家正在剥掉猪肾和人类肾脏上的细胞，开始着手这项技术更大规模的应用。

人造耳——模拟大脑信号噪音“捕捉”谈话

仿生耳的出现已有40多年了。耳蜗植入装置将声音转化成电脉冲信号传入大脑，让使用者能够听到。不幸的是，这种装置无法调整到具体的声音，因此在喧闹的环境中患者听人讲话会很费劲，并且很难享受到音乐的乐趣。鉴于此，澳大利亚的科学家正在研发新型可移植仿生耳，通过模拟大脑使用电信号“捕捉”他人谈话，能够让耳聋患者重新恢复听力，让他们清楚地听到人们的说话，并且享受音乐。

澳大利亚拉筹伯大学的副教授托尼·鲍里尼领导的研究团队在英国杂志《神经工程》上发表论文称，当人们倾听他人说话时，沿着神经从耳朵到大脑的电脉冲的频率和响应时间非常重要，大脑使用神经细胞中的电脉冲的频率和放电时间来对被听到的声音进行编码，以便将说话者的声音从背景噪声中区别开来。

鲍里尼表示，通过将与神经细胞放电的确切时间相关的信息考虑在内，大脑能够更好地理解声音。接受这些信息的人接受声音的能力大大加强，接受的音量范围也更大，而这两方面对于患者理解他人说话都非常重要。因此，复制这些信息，将有望提高病人理解他人说话的能力。

研究人员据此在研究新的仿生耳，希望这种仿生耳能够让耳聋病人恢复听力，让他们在嘈杂的环境中能够听到他人说话。

人造眼睛——植入芯片产生电脉冲

黄斑变性和视网膜色素变性是两种最常见的致盲眼病，仅在英国就有病例约100万。德国医生利用高科技手段让3名失明患者重见光明，患者眼球被植入了一种类似数码相机中使用的带有多个电子传感器的芯片，当光线照射到传感器时，传感器产生的电脉冲就会进入眼球后部的视觉神经和大脑中。据报道，这些患者视力恢复程度足以区分水果和刀叉餐具等物体，甚至可以阅读出自己的名字。

46岁的芬兰财务顾问米卡·泰尔霍就是首批在临床实验中，接受移植手术的患者之一。移植手术给他的生活带来了翻天覆地的变化，他已经走出了完全失明的黑暗世界，能识别出物体的模糊黑白轮廓，并能读出时间。

“刚植入芯片后，我看到一些模糊的东西，我的视力仿佛是长期没有活动的肌肉一般，需要训练才得以恢复。我慢慢习惯辨认物体，后来看到人影，并可以识别出个头高矮。虽然暂时看不清人脸，但这样已经使我更能自理，过上正常人的生活了。”泰尔霍说。

新研究负责人、德国图宾根大学教授埃伯哈特·茨伦纳已经通过更换电源的方法改善患者观看物体的细节情况。目前芯片充电仍需通过一根穿过皮肤的电磁导线输入外部电源。茨伦纳希望植入芯片能具有智能化图像处理能力，以提高图像对比度和粒度。

目前一项更大规模的临床实验正在策划之中。虽然大部分研究的目标都是帮助失明患者，但并不意味着这种技术是座“独木桥”，一些科学家也希望借此改善健康人群的视力，甚至用带有显微电路的人工透镜生产可佩戴显示装置，向佩戴者衍射地图、电脑显示等内容。

人造手臂——通过电极捕捉信号后模拟相应的动作

13岁的伦敦男孩帕特里克·凯恩安装了一只由英国科技公司“触摸仿生公司”生产的假体上肢，i-Limb脉冲手。对于在9个月大时就因脑膜炎而失去左手的帕特里克来说，这种革命性的脉冲手意味着他甚至可以用新手指夹起葡萄。他说：“这只手与众不同，它可以帮助佩带者做一些很精细的事情。现在我可以用双手打开瓶盖、握住叉子，甚至还可以系鞋带。”

帕特里克的假体上肢的工作原理是：通过两个电极与上臂皮肤相连，当他绷紧一块肌肉，电极下的神经所产生的微小电脉冲就会使手部握紧;绷紧另一块肌肉时，则使手掌打开。

研究人员目前正在研究使患者拥有更大控制权的假肢。只要能深入了解人体神经网络控制四肢运动的原理，研究人员就可以设法让机械手臂像真人手臂那样控制自如。当人们想移动手臂时，其大脑会产生微弱的信号，通过电极捕捉到这些信号后，机械手臂就可以模拟相应的动作。