人造肝脏

研究背景

所谓“人造肝脏”就是一套体外循环装置，病人血液在体外流动过程中得到净化、解毒并补充进去有益成分，实际上是代替了肝脏的一些功能，帮了肝脏的忙，因此习惯上把人工肝称为“人工肝支持系统”。因为肝脏有良好的再生能力与恢复潜能，因此人工肝不需要长期维持，一般2 3次治疗让患者渡过危险期自发恢复，或过渡到肝移植即可。

简介

它是一种圆锥形物体，由塑料制成，长约50厘米，直径10厘米。圆锥体中含有纤维素和具有清洁血液功能的猪肝脏细胞。而猪肝脏细胞可以补充提供血液所必须的一些成分。人造肝脏用于抢救那些病情危急如肝坏死，但一时又找不到合适移植器官的患者的一种应急措施，只作为一种危急状态时的外用辅助装置。90年代初期，美国的洛杉矶塞达尔·西奈医疗中心使用了人造肝脏。使用人造肝脏时，先将血液自患者体内引出，流入一部分可以将固体细胞和液体血浆分离的装置，随后血浆流入人造肝脏，经过滤后再同血液细胞混合返回人体。这种技术的使用，避免了人类血液细胞与猪血液细胞的互相排斥。

研究背景

人造肝脏是全球医学界最大的挑战之一，科学家花了多年的时间，期望能找到一个能去除血中毒素，又能保留血液中有益成分的系统，以延长肝脏受损病患的存活时间。

在世界上，每年都有几十到几百位的肝衰竭病患，造成肝衰竭的原因有感染、老化衰退、药物过量（overdose）、酗酒（alcohol abuse）、等，肝脏移植是许多病患复原的希望，但器官的供应却寥寥可数，因此，人工肝脏的发展是挽救病患的希望。

肝衰竭的病患，由于肝脏失去分解去除有毒物质的功能，使这些物质在血中大量累积，造成神经功能的损伤，而且会增加脑压，进而伤害身体其它的重要系统。

目前3D打印技术的成熟及深入，医学界已经尝试运用其做器官再生。

英国成果

2006年10月，英国科学家培植出了世界上第一个人造肝脏。虽然这个肝脏只有一枚硬币大小，但是它无疑将成为医学发展的一个重要突破，因为它将使人造器官移植成为可能。

研究

来自英国纽卡斯尔大学的研究人员与美国专家展开合作，他们先从刚出生的婴儿脐带内取出血液，分解出干细胞。之后，研究人员将干细胞放在一个生物反应器里，这种生物反应器是美国航空航天局用来模拟失重状态的工具。干细胞在失重状态下迅速繁殖，科学家随后又向容器里投放了荷尔蒙和不同化学物，最终使干细胞转变成了肝脏组织。

应用

虽然这个肝脏还难以与普遍意义上的肝脏相提并论，它的直径只有不到2.5厘米，但是研究人员相信，假以时日，他们终将能够培植出大的肝脏组织，最终将其运用于临床治疗。

研究人员预测，在未来5年时间内，人造肝脏组织将可以用于修复肝脏组织，从而使那些因为受伤、疾病、酗酒等原因导致肝脏受损的人们受益。如果发展顺利，不出15年，利用实验室培育出来的人造肝脏进行整个肝脏移植手术就将成为现实。

美国

2010年11月1日，据物理学家组织网报道，美国威克弗里斯特大学浸信医学中心再生医学研究所研究人员已经在实验室培植替代肝脏方面达到一个新的转折点，它虽然还只处于早期阶段，但是意义重大。他们是第一批利用人类肝细胞制造出像人类肝脏一样功能齐全的微型肝脏的人。下一步是看一看把这种肝脏移植到动物体内后，它们是否还能继续正常工作。

实验过程

利用肝脏里拥有一系列更小脉管的大脉管把这些细胞植入到肝脏支架里。经过整体器官脱细胞过程，这个脉管网络仍保持完好无损。紧接着科学家会把这个肝脏放进一个生物反应器里，它是为整个器官提供恒定流量的营养液和氧气的特殊仪器。

在生物反应器里呆上一周后，科学家证实它进一步形成了人类肝脏组织，并产生了与之相关的功能。这时他们会对这个生物工程器官内部的细胞生长情况进行仔细观察。利用动物细胞制作肝脏的能力在以前就得到了证实。然而人们并不清楚能否利用它制作一个功能健全的人类肝脏。

研究成果

这项研究成果于2012年10月31日在波士顿美国肝病学会年会上公布，它的最终目标是为需要进行肝移植的患者提供替代肝脏，解决捐献肝脏供不应求的问题。

除此以外，这种肝脏还能用来试验新药物。这项研究将会出现的可能性让我们感到非常兴奋，但它（2010年11月）还只处于初级阶段，在它为患者谋福利前，还有很多技术障碍需要克服，研究者不仅要学会如何一次培植出数十亿个肝细胞，以便制造可以给患者移植的肝脏，而且他们还必须确定这些器官是否可以安全用在患者身上。

研究人员表示，当前这项研究揭示了一种整器官生物工程学方法，结果可能会证明，这项技术不仅对治疗肝病至关重要，而且对肾脏和胰腺等器官的生长也很关键。

日本

2006年11月，日本冈山大学的研究人员宣布，他们用小白鼠胚胎干细胞培育出生物“人造肝脏”，这种人造肝脏植入肝功能衰竭的小鼠体内后，可使小鼠肝脏功能恢复正常。

据研究小组估算，用上述方法制成25厘米见方的生物“人造肝脏”就可以满足治疗人类肝功能衰竭的需要。但是，使用人类胚胎干细胞涉及生命伦理问题，所以这样的方法应用到人体还需较长时间。

冈山大学小林直哉等研究人员将小鼠的胚胎干细胞与肝细胞增殖因子及肝脏血管内皮细胞放在一起培养，使胚胎干细胞能高效地分化为肝细胞。再用聚乙烯等材料制成边长1.5厘米的正方形袋状容器，袋壁涂上促进毛细血管生长的物质，并将胚胎干细胞分化得到的肝细胞注入袋状容器内，就制成了生物“人造肝脏”。

研究人员将这种人造肝脏植入切除了90%的肝脏组织、患急性肝功能衰竭的小鼠体内，并进行对比实验。经过1周左右，植入人造肝脏的10只小鼠，肝脏开始合成肝脏特有的蛋白质，并恢复了解毒功能，血糖浓度也恢复到正常水平。两周的实验结束后，有9只小鼠存活了下来。而未植入人造肝脏的对比组中的10只小鼠全部在4天内死亡。

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