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人工心臟 心血管疾病福音

心血管攝影檢查。(美聯社) 心血管攝影檢查。(美聯社)

根據美國疾病防治中心統計,目前心血管疾病仍然是美國人死亡的最主要原因之一。而且情況嚴重,心臟病死亡人數每年高達61萬人。主要是因為遇到心臟機能衰退之後,一旦發展到最後階段,唯一的選擇是心臟移植。可惜因為心臟捐獻者太少,移植手術的等待時間很長,往往超過患者有限的生命了。

於是許多醫學心臟科專家找尋另一種能修補現有心臟組織的方法,來減緩等待手術移植的壓力。舉例來說,在以色列特拉維夫大學的醫學中心,外科醫生已經可以注射一種物質入心臟,形成一個臨時的支架來保持細胞功能並促進細胞重組。事實上,這種所謂的「心臟組織再造工程」存在許多問題,最主要的是不容易找到一種身體不會拒絕的材料。在嘗試一系列方法之後,發現最完美的候選材料是來自患者自身的細胞。這些科學家最後設計了一種開創性,又最接近人體心臟的方法──就是由人體細胞和患者特異性生物材料製成的人工心臟。

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第一步是取出患者的脂肪組織,然後將細胞物質分離。將脂肪組織的細胞重新編程為多能幹細胞,這種幹細胞可以發育成心臟生長所有必須的細胞類型。另外,非細胞物質就利用結締組織成分組成,好比糖蛋白和膠原蛋白。將這些物質修改了以後,就可以變成生物鏈結的一環。然後將這些生物鏈和幹細胞混合在一起,就能夠使細胞分化成心臟或血管內皮細胞,再利用這些細胞製造心臟和心機血管補片。

最近在先進科學雜誌上的論文中,已經成功造成一個在解剖學上完全精確的心臟,包括有完整的血管和細胞。只是這個三維心臟很小,只有兔子的心臟大小,希望不久能成功製造出一個三維人類心臟。



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