在过往漫长的人类历史长河中,关于“长生不老”的史实纪录从来就没有中断过。只要有文明的存在,就一定会在他们的历史记载中,找到类似的探索记录。在我国古代比较知名的一次探索,就是秦始皇一统六国后,一边派使者徐福出海寻仙,一边指挥道士围炉炼丹。古人关于长生的实践,透着那份古朴和天真!不过,借助现代科学和技术,人类真有可能实现“长生”呢。下面我们就来细数那些可能让人“长生”的新科技吧!
复活死去的猪脑
大脑是我们作为人类最重要的器官了。所谓“我思故我在”,而思想恰恰是由大脑产生的。发达的大脑使得人类拥有远超其它动物的智力,并凭此征服了地球,发展出如今的文明。但同时,大脑也是人体最为脆弱的器官之一。且不说它娇嫩易碎的组织结构,单就它对缺血缺氧的敏感性来说,几乎就是大脑自称第二,没器官敢称第一。动物研究显示,心脏骤停后仅仅几秒,大脑的氧气就会耗尽,意识就会消失,死亡过程中往往是大脑出现不可逆的功能丧失。
(Source| Nature)
耶鲁大学神经科学家开发了一个名为BrainEx系统,可以在正常体温下(37°C)模拟脉动血流(灌注),在研究中,有32个来自食品加工厂的猪脑在死亡数小时后接入了BrainEx系统。结果,科学家发现,接入系统的猪脑死亡细胞有所减少,并且部分细胞功能(包括突触活性)得到恢复,换言之,科学家成功恢复了死亡猪脑的部分脑机能,称之为“复活”也不为过。
只有BEx灌注保持了正常的脑室结构(Source|Nature)
爱丁堡大学的Tara Spires-Jones教授表示这项研究为研究大脑提供了一种新的方法,虽然它只是暂时保存了猪大脑中一些更基本的细胞功能,而没有保存思想和个性。因此这项研究距离保存人类死后的大脑功能还有很长的路要走。3D打印迷你心脏!
心脏病是排在癌症之后的第二大杀手。通常,心脏移植手术是针对心力衰竭晚期患者仅有的疗法。美国需心脏移植的患者等候期可达6个月或更长。在以色列和美国,不少患者在期待之中死去。
整颗心脏的打印过程
(Source|CBSN news)
以色列特拉维夫大学的研究人员在3D打印技术的帮助下,使用患者自身细胞组织,成功打印出了全球首颗“完整心脏”。这个心脏无论从大小还是外形上都像是一个小樱桃的,它的直径、长度不到两厘米,但是大家也不要小看,因为它的结构是跟人类心脏的结构完全一样的,上面蓝色的部分是血管,包括它里面还有心室和心房,如果世界上真的存在身高30厘米的迷你小人儿,这颗心脏理论上能支持它的一切生理活动。更重要的是它的原始细胞是从患者身上直接提取的,这也给未来这种器官移植可能带来的排异反应提前进行了排除。
(Source| x-mol.com)
研究中,首先从患者身上取得网膜组织,网膜组织位于人类的内脏外部,像帷幔一样保护着内脏。然后将其中的细胞分离出来,分离出的体细胞会再次回归可以分化的多能干细胞,在诱导下,多能干细胞重新分化为构成心脏主体的心肌细胞和构成血管的内皮细胞。接下来,将胶原蛋白和糖蛋白等细胞外基质加工成个性化的水凝胶,然后将分化的细胞与其混合,用于打印具有患者特异性、无排异性的带血管的心脏组成部分,最终获得完整的心脏。
特拉维夫大学研究员展示人工心脏(Source|CCTV news)
3D打印心脏成功使医学进入自体细胞培养器官并移植的医学时代,解决了移植器官排异问题,不仅心脏病人可以通过移植3D打印心脏恢复健康,利用相同的技术,膀胱、耳朵、血管、气管这些结构更简单的器官和组织,完全可以重现,大部分晚期癌症和很多遗传疾病可以通过自体细胞打印器官移植而治愈。
3D打印会“呼吸”的肺
最近,继3D打印心脏之后美国科学家打印出会“呼吸”的肺。美国莱斯大学与华盛顿大学的研究团队带来一项具有里程碑意义的发明:一个由水凝胶3D打印而成的肺模型,它具有与人体血管、气管结构相同的网络结构,能够像肺部一样朝周围的血管输送氧气,完成“呼吸”过程。从外形来看,这个人造器官还没有一枚硬币大。该团队的研究成果发表在《科学》杂志,并刊登在封面上。
(Source| newsweek.com)
参与这项研究的华盛顿大学的助理教授凯利·史蒂文斯(Kelly Stevens)解释说,“人体包含各种‘管道’网络组织,可以为我们体内的器官输送营养,并带走废物。”
(Source| newsweek.com)
“身体中的许多管网都纠缠在一起,因此科学家很难通过3D打印进行复制。而我们新发现的方法使我们能够在3D打印出组织器官中多个纠缠在一起的管道网络组织。我们惊讶地发现,使用这种新方法可以打印出结构复杂的血管网络组织。”
(Source| newsweek.com)
总之,用于器官移植的3D打印优势可能是医疗领域最大的革命之一。3D打印技术可以真正挽救生命,可以在患者需要的时候为患者提供可移植的器官,而无需长时间的等待捐赠者。
参考文献:
1、VRSELJA Z, DANIELE S G, SILBEREIS J, et al. Restorationof brain circulation and cellular functions hours post-mortem[J]. Nature, 2019,568(7752): 336-343.2、Nadav Noor; Assaf Shapira; ReuvenEdri; Idan Gal; LiorWertheim; Tal Dvir, 3D Printing of Personalized Thick and Perfusable CardiacPatches and Hearts3、https://www.newsweek.com/scientists-get-unexpected-breakthrough creating-3d-printed-organs-yellow-food-1408045.
来源: 科普公社