一管血造出会跳的心脏,未来“换心”或如换零件?
在科技日新月异的今天,我们常常被各种前沿技术所震撼。管血
世界心脏日,造出脏当人们正在浏览“心脏健康”相关话题时,跳或换上海能山生物的零件实验室里,一颗直径1厘米的换心“肉团”正在营养液中规律跳动。这不是管血科幻电影,而是造出脏全球首颗厘米级“生物人工心脏”的诞生现场。
一管血造心脏,跳或换1厘米+“迷你心脏”牛在哪里?零件
人工心脏不是新名词,人类制造心脏的换心历史可以追溯至20世纪中期,1957年第一颗人工心脏问世,管血医生将其植入一只实验犬体内,造出脏但这只犬仅存活了90分钟。跳或换
发展至今,零件人工心脏的类型大致包括机械人工心脏、混合式人工心脏和生物人工心脏等。目前在医院里为患者植入的“人工心脏”,几乎都属于精密的机械装置,而“生物人工心脏”仍处于实验室研究阶段,尚未进入临床应用。
此次,科研人员研发的这颗1厘米+的“生物人工心脏”用了什么高科技?答案是,诱导多能干细胞器官培养技术。
诱导多能干细胞器官培养技术已经出现很多年(2006年诞生),发展至今,科学家利用这项技术已经成功培育出脑、肝、肾、肺、肠道等多种类器官。
多能干细胞就像是我们身体的“万能种子”,它拥有分化成人体几乎所有类型细胞的潜力,理论上可以发育成身体里的任何器官。就像一颗种子需要不同的土壤、阳光和水分才能长成特定的大树或花朵一样,科学家需要为多能干细胞精心设计一套复杂的“培养说明书”(即特定的生长因子和培养环境),才能引导它一步步变成我们想要的器官。
成年人的心脏大约有自己拳头那么大,而这颗1厘米的心脏类器官可能只相当于一颗蓝莓的大小。别看它小,从全球来看,这颗“迷你心脏”还真是牛:
一是尺寸突破。从微米级跃升至厘米级,相当于从“芝麻粒”跃为“葡萄”大小,较国际同类成果体积增大近百倍,是目前世界上该技术类别尺寸最大的“生物人工心脏”。
二是成本暴跌。传统人工类器官就像一株珍贵的花草,必须用昂贵的血清“喂养”才能存活。这颗迷你心脏是运用了最新研发的特殊营养液,成本很低,却也能起到血清的效果。
三是功能逼真。在营养液中自主跳动,甚至能模拟真实心脏的电信号传导,未来有望投入临床应用。
这项研究成果在《自然-生物技术》发表,评审意见指出“中国团队首次证明厘米级器官自组装的生物学可能性,为复杂器官体外培育提供了全新范式”。诺贝尔生理学奖得主托马斯·苏德霍夫评价:“这项突破将重新定义人类对抗疾病的边界。”
一心难求,数万人的“换心”之路阻且长
当这颗人工心脏在实验室跳动时,全球仍有数万患者在等待心脏移植。
据世界心脏病联盟发布的《世界心脏报告2023》显示,全球心衰患者已达6400万。而在我国,这一数字也在逐年增长,据中国心衰中心联盟的数据推算,我国心衰患者超过1200万。
当心衰发展到终末期,心脏移植是患者最后的“救命稻草”,但这根“稻草”并不容易抓到。供体短缺、排异反应、伦理争议,像三座大山压在心脏移植领域。
供体荒:供体心脏严重短缺,就像在沙漠里找水源,很多患者在漫长的等待中失去了生命。全球每年约有200万人需要心脏移植,但仅有约8000例器官捐献。根据中国人体器官分配与共享计算机系统(COTRS)数据,2023年中国登记等待器官移植的人数超过14万,心脏移植年手术量不足800例。
排异痛:虽然心脏移植手术本身成功率高达90%以上,但患者要面临感染、排异反应等各种并发症的威胁,就像在悬崖边走钢丝。
伦理劫:异种移植(如猪心脏)面临物种病毒传播风险,机械心脏则需外接设备,患者生活质量大打折扣。
如果能用自己的细胞造出一颗专属心脏,是不是就能彻底告别“等心焦虑”了?
未来“换心”或成“换零件”级操作?
上海团队的成果,让“生物人工心脏”从实验室走向临床的步伐加快。
想象一下,我们要造一艘能跨越太平洋的巨型邮轮。我们不会一开始就直接去造船厂焊接钢板,而是会先在一个安全、可控的水池里,制造一个等比例缩小的、但结构和功能完全模拟真船的精致模型。通过测试这个模型,我们能发现设计缺陷、测试抗风浪能力、优化内部系统。这颗“迷你心脏”,就是这样一个用于医学研究的、无比珍贵的“心脏模型”。
“生物人工心脏”的应用场景潜力巨大,主要在于两方面:
一是药物试验,告别“小白鼠”,用“迷你心脏”精准测毒。
传统新药研发需用动物实验,但物种差异常导致结果“翻车”。“生物人工心脏”可模拟真实人体反应,未来或成为药物毒性测试的“金标准”。这样的话,以后的药企广告是不是要改为“本药通过中国心测试”?
二是器官移植,自体细胞造心,解决排异问题。
用患者自身血液培育的心脏,基因完全匹配,理论上可以实现“零排异”,且没有伦理问题,许多如今的不治之症,以后都有被治愈的可能性。
“生物人工心脏”仍需跨越多重关卡
厘米级心脏如何与成人血管系统无缝对接?心肌收缩力能否满足身体需求?如果未来可“定制”器官,是否会引发“器官交易”黑市?初期技术费用高昂,如何避免“富人续命,穷人等死”的争议?在科技狂飙下,人们不得不冷静思考诸如此类问题。
从1967年世界首例心脏移植,到如今全球最大尺寸“生物人工心脏”问世,人类用半个多世纪证明了:对生命的敬畏,是科技突破的终极动力。
从今天开始,少做一些“伤心事”,多一份对心脏的关爱。科技正在为未来创造希望,而我们当下的选择,则决定着那颗真正属于我们的心脏能跳动多久、多强。
参考资料:
[1]https://www.uptodate.com/contents/zh-Hans/epidemiology-of-heart-failure/print
[2]https://world-heart-federation.org/wp-content/uploads/World-Heart-Report-2023.pdf
[3]https://www.ncsti.gov.cn/kcfw/jnr/202111/t20211112_51142.html
[4]江文诗,等.中华移植杂志(电子版).2019;13(1):28-33.

(责任编辑:综合)
-
大鱼来了!CBA内线大杀器或被多队疯抢,广东队成最大潜在下家?
新赛季的NBA季前赛正在如火如荼地进行中,在圣安东尼奥马刺队与CBA劲旅广州队之间有一场恶战。经过了四节的激烈角逐,文班亚马带领马刺队以119-88的巨大优势战胜了广州男篮。令人关注的是,本场比赛广州 ...[详细]
-
版权声明:本文版权为网易汽车所有,转载请注明出处。网易汽车10月1日报道理想汽车正式公布2025年9月交付数据。数据显示,理想汽车9月共计交付33951辆新车,第三季度累计交付量达到93211辆。截至 ...[详细]
-
海淀北卷王业绩首秀!国誉星城6分钟售出268套、15.9亿元
北京进深 徐迪9月29日19:57,昌平新盘国誉星城开启线上选房。现场统计,6分钟售出268套房源,销售金额约15.9亿元。国誉星城所在昌平北四村0077、0078地块,规划15栋住宅楼,9-18F洋 ...[详细]
-
泉州市2021教师招考消息:将招聘1598人 3月21日起报名
泉州网3月17日讯 记者陈士奇)2021年全省中小学、幼儿园新任教师公开招聘网上报名即将展开,我市市直学校及各县市、区)于15日分别发布了教师招聘公告。据市教育局统计,今年全市公办学校将招聘在编教师1 ...[详细]
-
昨日,满满的阳光持续“在线”,气温逐渐上升。昨天泉州市区午后最高温34℃,安溪部分地区达到了37℃。大家外出要做好防晒防暑工作。在副热带高压掌控下,近几天晴热高温将 ...[详细]
-
几个北京土拍市场的简讯:大红门6038地块在预申请临近截止的时候,终于在今天转正了。这宗地比较令人关注的地方就是,轨道交通便捷,距4号线西红门站直线距离约2.12公里,规划中的地铁19号线西红门站也位 ...[详细]
-
东南网3月5日讯福建日报记者 王敏霞) 近日,农业农村部推出全国乡村产业高质量发展“十大典型”,晋江市入选,我省唯一。近年来,晋江通过招才引智,大力推动农村创业创新集群发展。积 ...[详细]
-
近年来,大峪街道为有效解决基层治理中的难点、痛点、堵点问题,立足自身发展实际与时代发展需求,紧扣“抓党建、抓治理、抓服务”,创新打造“峪事好商量”民主议事协商品牌,以多元共治赋能基层治理,实现了“社区 ...[详细]
-
北京时间10月10日晚,2025斯诺克西安大奖赛16进8轮次,丁俊晖接连打出单杆63、134、77、83、121分,以5-1的比分战胜奥利弗·莱恩斯,顺利晋级八强。在1/4决赛,丁俊晖将对阵肖恩·墨菲 ...[详细]
-
福建法治报-海峡法治在线3月16日讯 今年以来,泉州东湖派出所聚焦实战大练兵,强化侦破案件中攻坚克难能力,结合专业练兵的具体要求,着力提升民警反电诈业务技能,不断增强打赢反电诈斗争的信心和决心。该所根 ...[详细]