現(xiàn)在，心臟病已經(jīng)成為世界性置人死亡的嚴(yán)重疾病，人們盼望著能夠找到治療心臟病的好方法，使更多的人可以延年益壽?？茖W(xué)家設(shè)想，將來有一天，只要從心臟病患者身上取一些心肌細(xì)胞作為種子，就可以為需要置換心臟的病人培育出新的心臟，這樣的心臟將是年輕的、活躍的，它不會被接受者的免疫系統(tǒng)所排斥?？茖W(xué)家們正在為實(shí)現(xiàn)這個夢想而辛勤工作著。美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家最近用一臺美國宇航局設(shè)計的被稱作“慢回轉(zhuǎn)器”的裝置來培育心肌細(xì)胞的組織塊，這些組織塊跳動起來很像一顆健康人的心臟。

美國航天局研制的慢回轉(zhuǎn)器是一臺什么樣的裝置呢?它實(shí)際上是航天醫(yī)學(xué)家們?yōu)榱嗽诘孛嫜芯亢教熘惺е匾蛩貙?xì)胞和小生物體影響而研制的一種設(shè)備。它是一個緩慢旋轉(zhuǎn)的、像湯罐一樣大小的容器。里面的一套系統(tǒng)可以供給細(xì)胞和小生物體生長發(fā)育所需要的養(yǎng)料、氧氣，并將廢料排走。慢回轉(zhuǎn)器在緩慢旋轉(zhuǎn)時，改變重力作用在實(shí)驗物體上的方向，使單位時間內(nèi)作用在細(xì)胞或小生物體上的合力為o。這樣，就模擬了失重對細(xì)胞或生物體的作用。

為什么要讓心肌細(xì)胞在慢回轉(zhuǎn)器培養(yǎng)呢?這是因為在一般的細(xì)胞培養(yǎng)皿里培養(yǎng)的細(xì)胞，由于受地球重力的作用，細(xì)胞沉積在培養(yǎng)皿的底部，不容易形成立體結(jié)構(gòu)。但是在生物慢回轉(zhuǎn)器里，細(xì)胞群集不停地落下，然而還沒有落到底部就被另一個方向的力推上去了。所以，它們不會沉集在容器的底部，而是漂浮在容器的培養(yǎng)液里。漂浮的細(xì)胞更容易聚集成類似人體內(nèi)真實(shí)組織和器官的三維結(jié)構(gòu)，使它們無論從外觀或行為上更像天然組織。

在慢回轉(zhuǎn)器里要形成一小塊心臟組織大約需要培育出500萬左右的心肌細(xì)胞。為了使它能夠像組織一樣起作用，這些細(xì)胞需要相互之間的縫隙連接，這樣，它們之間就可以交換電信號，使心臟收縮或者跳動了。在像慢回轉(zhuǎn)器這樣的一個封閉、充滿營養(yǎng)液的環(huán)境里，細(xì)胞可以在自己身上形成間隙交叉。

慢回轉(zhuǎn)器大約用1個星期的時間就可以制造出一塊直徑為5微米，厚只有十分之一微米的組織。它像真正的心臟組織一樣，能夠自己跳動。要使一小塊心肌組織變成像心臟一樣大小、起到心臟的作用并不是那么容易的。心肌細(xì)胞對它們的生長環(huán)境很敏感，它們要求氧氣充足和有充分的營養(yǎng)供應(yīng)。在人體的心臟里，每個心肌細(xì)胞都有一根長20微米、可給它帶來氧氣和血液的血管。但是在慢回轉(zhuǎn)器生長的組織里沒有血管——一根也沒有。為了使這些小塊的心肌變大，研究人員已經(jīng)開始將心肌細(xì)胞和血管細(xì)胞放在一起培養(yǎng)，但是到目前為止還沒有成功地使血管長入心肌細(xì)胞。因此，要培育出一個真正的心臟，還有更多的工作要做。

要用實(shí)驗室培育的心肌組織來修補(bǔ)心臟缺陷或在心臟受到損傷時替代受損傷的組織，還是將來的事。但是，通過慢回轉(zhuǎn)器培育的組織已經(jīng)發(fā)揮作用了，生物學(xué)家已經(jīng)用這種方法對一些疾病的本質(zhì)進(jìn)行了研究。在太空，慢回轉(zhuǎn)器已經(jīng)成為航天飛機(jī)和國際空間站上進(jìn)行癌和生物研究的一個重要部分?，F(xiàn)在，一種更直接的用途是可以用來檢測藥物，用慢回轉(zhuǎn)儀培育的心肌組織來檢測藥物會得到更真實(shí)的效果。

科學(xué)家們的最終目標(biāo)是在實(shí)驗室中培育出可以替代身體器官的產(chǎn)品，不僅是心臟，還有軟骨、肝、前列腺和腎臟……這是驚人的設(shè)想，還有很多問題要解決，還要進(jìn)行相當(dāng)漫長的研究工作。即使如此，一個四分之一英寸大小的跳動心臟是一個令人非常激動的開始。

[責(zé)任編輯] 蒲暉