“豆腐和菠菜 这些食材在人造器官中充当组织支架”

生物的尖端

豆腐、菠菜、冰块……这些素食界的中流砥柱一变，成为器官移植的中坚力量。

生物技术趋势杂志近日发表了美国马萨诸塞州洛厄尔大学研究人员的学术评论，探讨了将蛋壳、豆腐、菠菜等日常材料作为组织支架的可能性。 “这些从天然中选出来的以前就流传下来的材料，功能更强、更可持续、价格似乎也更低。 》论文的作者美国马萨诸塞州洛厄尔大学副教授古尔登认为，天然材料适用于生物医学研究的许多行业。

据权威数据统计，中国每年器官移植手术超过1.6万例，年上半年共实施约万例，比去年同期增长18%。 虽然自愿捐赠仍是我国器官移植的唯一合法来源，但随着移植技术的成熟和进步，对移植和器官修复的诉求仍在增加，希望组织工程技术能通过人工合成的做法得到有益的补充。 因此，组织支架便携性的大幅提高很可能为器官移植处理“瓶颈性”难题。

为移植的功能细胞建立“家”

对一个组织工程器官来说，除了发挥生命功能的种子细胞是核心外，生物材料也是重要的组成部分。

“单一细胞移植很难成活，也不是‘合群’。 ”天津医科大学教授顾汉卿等介绍，总结组织工程技术产业化现状时，需要生物材料，因此必须为组织工程化的构建提供细胞载体和组织结构支架。 简单来说，生物材料就是为移植的功能细胞建造“家”，然后搬家，给外来的细胞提供支撑和依赖，然后生存下去。

“组织支架及其材料是影响组织建设的最重要因素之一。 》顾汉卿介绍，生物材料为种子细胞提供了其生长、基质合成及发挥其他功能的生物学空之间，克服了细胞单独移植难以生存、基质合成能力下降等缺点。 组织工程学常用的生物材料，根据来源可以分为天然材料和合成材料，按照其化学成分可以分为高分子材料、生物陶瓷、生物复合材料。

由于嵌入体内、乃至人体中心部位，对组织工程生物材料的选择有很多严格的要求，如降解性、良好的生物相容性、低免疫原性、一定的空间结构、孔隙率、降解速度等。

支架材料表面的化学和物理性能对种子细胞或生长因子有一定的影响，甚至影响种子细胞的粘附和增殖，还可能影响种子细胞或生长因子的功能。 例如，胶原蛋白是常用的支架材料，但由于是目前使用的异种胶原蛋白，存在一定的免疫反应问题，可能对种子细胞产生一定的影响。

随着人们能在细胞分子水平模仿自然的“鬼斧神工”，第三代组织工程生物材料结合生物活性材料和可降解材料两个独立的概念，对可降解材料进行分子修饰，从而诱导细胞增殖、分化，甚至与细胞外基质的合成和组装，启动机体的再生系统

菠菜骨头上形成心脏组织

当主流创新思维着力于分子层面的“合成”、“重建”和寻找时，其他一些研究者则相反，从触手可及的日常材料中寻求功能更强、更可持续、更廉价的材料。

“最近的组织工程技术比较昂贵，其中之一为了生成这些三维支架，可能需要长期且麻烦的优化过程。 ”古尔登说，转向自然的思维方式，价格效率高，很可能实现可持续快速发展的目的。

据报道，受菠菜密集的静脉互联网与人类心脏血管互联网相似的启发，美国伍斯特理工大学的研究人员试图通过清洗植物细胞、保留植物壁基质，使心脏组织在菠菜骨骼上生长。

各种其他天然材料也在研究:豆腐被用作富含蛋白质的支架，通过促进细胞粘附来帮助伤口愈合加入富含钙的蛋壳强化支架材料是促进骨愈合和神经组织再生的一个研究从折纸术开始构建三维纸支架的生长骨组织

古尔登相信至今蛋壳的医疗潜力仍未开发出来，他和同事相信可以利用新的媒介，利用蛋壳生长新的骨组织，帮助骨质损伤后的再生。 现在他们正在用老鼠进行实验，将来很可能用于骨折等各种骨损伤群的治疗。 科学家将新组织移植到受损的骨组织部位，这种新材料能够加快骨移植的愈合。

古尔登表示，将骨细胞凝胶混合物移植到大鼠后兼容性良好，可以从接受移植的人身上收集骨细胞进行匹配，用于治疗人类骨折。 世界每年丢弃的数百万吨蛋壳垃圾将得到不同的利用方法。

目前，科学家对追溯自然的生物材料研究非常乐观，大幅降低价值成本是这些自然衍生品的替代特点。 不仅能治愈内脏器官的“口渴”，还能大幅降低临床采用价格，使内脏器官移植得到广泛应用。 但是，“田园风”的组织重建离真正的临床试验还有很长一段路，在此之前，还有明确标准方案、验证生物材料的疗效、患者的安全性等。 (记者 张佳星)