作者：薄开琳

　　这种器官是真正鲜活的，有血有肉。

　　通过实验室“培养”器官，听起来像个神话，但是，对某个器官的各个部分进行复制，然后通过精确的设计，使这些零部件完美地生长在一起，在目前却已不再是梦想。比如，肌肉通过肯綮连接，而血管从中贯穿……

　　来自麻省理工学院的科学家在“细胞积木”研究方面取得了长足的进展。他们创造的器官不像从前的人造心脏，其基本材料不是塑料和金属，而是鲜活的细胞，这个过程就可以称为“种植器官”。

　　理论上讲，胚胎干细胞有发育成人体里任何部位细胞的潜力——皮肤细胞、肌肉细胞、血液细胞等等。但是胚胎干细胞分裂的过程十分复杂，而且受到很多不确定性因素的影响。所以，一旦胚胎干细胞敞开放置在培养器皿中，它就开始杂乱无章地分化和生长，并形成各种组织细胞的大杂烩，这样不可能诞生生命。

　　但是，由麻省理工学院卫生与科学技术部副教授阿里•哈德莫尼带领的研究团队，将胚胎干细胞放置于盛满特殊凝胶的模具之中，让细胞在凝胶的帮助和引导下分裂成特定的细胞组织，而利用他们的技术，又可以将这些“细胞积木”拼接起来，从而制作出一个更为复杂的机体。

　　在培植的过程中，凝胶随着细胞的分化和繁殖逐渐消失，利用这种方法，科学家试图将肌肉组织和血管组织连接起来，要手臂，就可以长成手臂；要心脏，就可以长成心脏……

　　科学家将一组类胚胎干细胞暴露在某种特定的物理环境中，这个环境能够模拟胚胎发育初期的综合环境，比如受精卵处在子宫壁上的环境。哈德莫尼介绍说：“在干细胞操作此过程中，我们使用了微加工技术。”

　　第一步，哈德莫尼团队的研究人员将类胚胎干细胞置于微导管中，然后让它们团成球状体；之后，把一种光敏的白色明胶溶液浇灌在这些细胞的顶部。当溶液受到光的照射就会硬化、从而塑型成一个球状细胞集合；作为对比试验，研究人员把同样的类胚胎干细胞放在盛放不同凝胶的器皿中，重复上面的过程。经过这些步骤，研究人员就培育出了一份附着了白色明胶，另一份附着了聚乙烯的不透水球体，球体内部则是有待发育的胚胎干细胞。

　　这其实意味着制造出了两种“培植”器官的模具，模具里的胚胎干细胞相当于种子。研究人员发现，附着了白色明胶和聚乙烯的两份类胚胎干细胞各自分化的路径完全不同。

　　白色明胶里的细胞分裂容易推进，从而便于发育为血管细胞。“我们成功地刺穿、延展了白色明胶面，从而培植出了酷似血管的‘胚芽’，”哈德莫尼说。这些细胞表现出早期血管细胞，即内皮细胞的典型特征。而附着在聚乙烯上的另一份，细胞的分化过程和结果则显得杂乱无章。

　　哈德莫尼期望进一步探究不同的水质凝胶对于干细胞分化的影响，并计划向凝胶里参入不同的化学物质，利用化学刺激来影响干细胞的分化是一种较为常见的方法，但是要控制固定的化学物质影响干细胞向特定的组织细胞分化，难度则比较大。此外，研究者还利用微导管为细胞分化提供各种化学物质，不过，哈德莫尼认为使用水质凝胶更为简单一些。

　　“使用各种调配好的水质凝胶来培养组织细胞，是一种极富开创性的方法，”斯坦福大学材料科学与工程学副教授萨拉•何绍评价道。她还指出，这项工作最富革命性的创举在于，能够方便快捷地制造出大量“细胞培植器”：“因此，这种方法可以应用到其它一些更广的领域，比如生物材料和细胞形态的制造。”

　　哈德莫尼的终极目标是，利用最基本的材料制造出心脏组织：“我们下一步的打算，是把胚胎干细胞‘种植’在类似心脏脉管分支系统的模具内，该模具由混合材料的凝胶构成，可以作为我们拼接细胞组织的基本单元。”