| | 奈米肝
微小的奈米血管，提供足夠養份培育新生器官！
撰文╱王心瑩
「奈米」當道，可是到底有什麼實際用途呢？來自美國哈佛醫學院與麻省理工學院的科學家，這回以奈米微型技術發展出一套策略，建構出足以供應氧氣與營養物質給組織與器官的微型管道，預料未來將可應用這種方法，以人工培養出功能完備的人體器官，例如容易受損的肝臟或腎臟，造福病患。這項研究於7月8日在美國微生物學會於紐約市所舉辦的「生物、微生物與奈米系統研討會」上宣讀。
由於人體器官往往會隨著健康惡化或年齡增長而失去功能，因此科學家想要製造新生器官的嘗試一直不間斷，方法多種，包括傳統的組織工程技術，或者近年新興的幹細胞培養、醫療複製等，可是進展相當有限。
此次發表的新技術中，科學家利用許多微小的管道，建構出有許多分支圖案的網絡系統，形式與我們體內的循環系統很相似，這樣就可以提供氧氣和營養物給實驗室中培養的肝臟與腎臟了。研究人員還用新式的碎形電腦模型來設計網絡系統，然後把整個網絡蝕刻在矽質表面上，鑄刻成模，再把圖案轉印到可與生物細胞相容的聚合物薄膜上。接下來，把兩張薄膜黏合起來，就形成膜與膜之間具有許多微小孔道的雙層膜構造了。
美國麻省理工學院機械系生物工程組的卡贊普-莫弗拉德（Mohammad Kaazempur-Mofrad）負責設計這套微型的網絡系統，他指出︰「這項技術可以創造出精確的網絡構造，提供肝細胞與腎細胞所需的養份，因此有機會培養出活生生的器官，取代受損器官的功能。」此外，微型鑄造技術與聚合物的製作，由麻省理工德雷珀實驗室的伯倫斯坦（Jeffrey Borenstein）負責，而整個計畫則由麻州綜合醫院的組織工程學家瓦康堤（Joseph Vacanti）領導，他們一同參與非營利研究機構「醫學與創新技術整合中心」（Center for Integration of Medicine & Innovative Technology, CIMIT）的研究計畫。
過去以傳統的組織工程技術已經成功培養出一些新生的組織，例如皮膚與軟骨等，可是一直沒能培養出功能完備的器官。關於這一點，卡贊普-莫弗拉德說，這是因為過去雖然為新生細胞或組織搭好了「鷹架」，讓它們能夠依著生長，但是器官內的細胞如要正常運作，必須要有血管系統提供足夠的氧氣和營養物質，而傳統的技術沒辦法做到這一點。此次發表的新技術，正可彌補這項需求。
卡贊普-莫弗拉德補充說道︰「我們發展的微型裝置可以很有效率地提供氧氣和營養物，在實驗室中可維持人類的肝細胞與腎細胞正常運作達一週之久。」實驗結果顯示，經過一週之後，有96%的腎細胞存活，而且有95%的肝細胞活了兩個禮拜。
他們也將一個實驗性的裝置植入老鼠的肝臟裡，運作了一個禮拜，不過植入的裝置只含一層膜，還不能完全取代全部的肝功能；科學家估計，至少要植入30~50層的裝置，才能維持整個肝臟的正常運作。如果這樣的實驗一切順利，他們預計在更高等的動物身上進行更多實驗。
卡贊普-莫弗拉德說︰「到目前為止，我們已經製造出最基本的運作單位，最終的目標將是做出具備全部功能的完整器官。」
取自科學人網站
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2004/08/26 08:59pm 
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