BIOLOGICAL REGENERATION
目前被普遍运用的再生复原医学(Regenerative Restoration Medicine)和组织工程学的定义,是由罗伯特·兰格(Robert Langer)和查尔斯·瓦康提(Charles Vacanti)所提出的,致力于发展生代材料以修复、替代、提高人体器官和肢体再生功能。
生物再生复原近20年迅速发展为前沿科学,它研究制作具有功能与生命性的身体器官组织,用于修复或是替换身体内器官组织,并利用体内药物释放和体内原位再生营养培养技术来刺激体内组织再生。传统人体生命科学都集中在与大自然共生的生命体的自然生命领域,研究人体从胚胎开始到出生后直至死亡期间的自然生命活动和后天的自然食物营养。而“人体再生复原科学”是对人体出生后的再生潜能以及激发人体再生潜能所需的再生营养物质新能源的研究。
生物再生复原技术的突破使人类回归和再次拥有生物原本具有的再生功能,包括肢体再生、器官再生、细胞再生。组织再生和组织修复的新进展会继续提高在人体内部解决健康问题的能力。干细胞疗法的研究和应用会继续取得进展,使人们可以利用这些非特异性细胞增补或取代大脑或人体的功能以及各种器官和结构。科学家在早期胚胎或胎儿组织中发现了最没有特异性的干细胞,虽然有伦理争议,但无法阻挠大规模生产无特异性干细胞的新途径。通过转基因技术获得的授主组织、器官抗体和调节蛋白质可以减少排斥,使异种移植技术得到改进。例如,科学家已成功通过转基因技术或克隆技术使狒狒或猪生长出人类移植所需要的器官。除了生物结构、器官和组织之外,生物神经系统和传感系统也将得以修复。
再生复原医学已在多领域多层面研究下扩展,诸如人造生物材料、人造生物器官、合成生物、干细胞应用、纳米生物、特殊生长和转化因子(differentiation factors)的应用、模拟独特的仿生环境(biomimetic environment)、利用物理或化学工程改造的细胞外基质(支架的制程)、细胞和生物活性分子之间的组合制备等等。再生复原技术已被应用到世界医学公司,并开发出大量商业化产品,如对软骨、骨骼和神经的修复、结合组织工程学、可降解的(biodegradable)生物支架物和细胞处理,以及帮助人类再生功能性组织。[9]
因猪和人类具有相似的解剖结构,几十年来,科学家们一直在考虑是否有可能将猪器官移植到人体内,这一过程称为异种移植。历史上猴子的测试导致难以控制的免疫反应,导致移植迅速被拒绝,但此后的一系列成功再次引发了乐观情绪。科学家还设法使用基因编辑工具CRISPR来灭活猪中的病毒,如果他们接受了动物器官的移植,可能会使人生病。(www.daowen.com)
美国维克森林大学再生医学研究所(Wake Forest Institute for Regenerative Medicine)的安东尼·阿塔拉(Anthony J. Atala)所领导的科学家团队,走在世界再生复原医学的前沿,2010年前后成功利用3D打印技术打印出人体细胞的生物可降解支架,而后利用支架培育耳朵和鼻子等仿真度极高的面部器官。而利用3D打印技术培育用于移植的肺部以及其他器官是科学家的终极目标,科学家表示他们正在不断取得进步,有望在20年内让患者移植3D打印器官的梦想成为现实。[10]
安东尼·阿塔拉在TED演讲(2011),©TED
图源:https://www.ted.com
剑桥大学出身的生物医药学家奥布里·德格雷(Aubrey de Grey),在加州成立人类再生疗法的研究所,获互联网巨擘谷歌及网上付款公司Paypal的资助,研发一种新式的生物再生疗法,以新药物修复生物分子的损伤。他宣称,如不断修复,人类可望活足几个世纪,但其理论招来不少医学家的批评。
综上所述,各种再生复原技术能使人类返老还童、生命再生。移植和修复生物的寿命会更长,人造皮肤、骨骼、心肌甚至神经组织可以得到广泛应用,同时也给未来生物艺术家提供了创作灵感和技术支持。
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