解决器官供体来源不足的创新之路

2012年3月7日，在全国政协小组讨论会上，卫生部副部长黄洁夫表示，器官紧缺已成为中国器官移植发展的瓶颈。2006年，由杭州电子科技大学生物制造研究中心教授史廷春为首的课题组成立，该课题组以生物制造法获取人体器官，为解决器官紧缺的现状作出了贡献。
 
由于器官移植目前主要是异体器官移植，受到供体限制，器官来源一直偏少。可移植的人工器官的诞生，将最终解决器官来源不足的难题。生物制造人工器官的研究是一个多学科高度交叉的研究领域，需要广大科学工作者深入、密切的合作才能取得实质性进展。在中国科学院院士吴澄的亲切关怀下，杭州电子科技大学与清华大学开展了生物制造方向的密切合作。引进了具有国际领先水平的设备和技术，开展了生命信息的提取与反求、快速成形、组织工程和人工器官以及药物筛选的研究。
 
目前该研究中心正在承担7项国家自然科学基金项目的研究工作。中心拥有3名教授、7名博士，主要针对“脊髓损伤支架”、“个性化美容整形修复器件”、“人工喉软骨支架”、“特效药物筛选”、“组织工程生物反应器”等领域进行研究。史廷春教授表示，科研成果的取得离不开创新，要实现创新，就要在选题上避免盲目跟踪。生物制造研究的最终应用是服务病人，改善生命质量，挽救生命，因此要多了解病人的疾苦，了解医生的需求，这样遴选出来的研究题目才更有研究动力，更容易拓展研究思路。还要借鉴国内外最新研究成果，在研究团队已有的知识储备基础上，把研究做好。生物制造研究的每一个选题都会面临严峻的挑战，都不是原有研究题目的简单重复或扩充。例如，在人工脊髓支架研制中，精细化复合支架的成形就遇到了材料的使能技术精度无法满足要求问题。因此课题组针对材料的精细化控制展开了深入研究。这一技术也将对复杂器官的成形起到促进作用。
 
据史廷春介绍，“器官直接制造”一直是研究人员的梦想。尽管取得了一些初步的前期成果，但距离这一梦想的实现还有很长、很艰难的路要走。首先面临的主要问题是在数据模型的建立上如何模拟天然器官的结构和功能，百分之百地模拟真实在后期的实现上存在巨大困难。对数据模型进行必要简化应该是一条可行的道路，但是在简化上如何取舍，如何优化，还有许多问题需要研究，其次是材料和成形问题。肾脏、肝脏、心脏均有巨大的市场需求量。但因为这些器官的功能和结构都很复杂，目前的研究成果基本上还是在堆积成形细胞团簇，保存细胞活性，使其具备初步分泌、代谢等功能。下一步的突破还需要艰苦的潜心研究。在器官直接制造上，国内外学者均面临相似的问题，但限于设备和考核体系，与国际同行相比，我国的研究在精细化、研究的深入程度上还有所欠缺。而且随着研究目标的推进，面临的问题也会更多、更难。理论上，制作一个与真实器官形状完全相同、内在结构在一定分辨率上相似的模型并不难，但是如果简单地把模型材料换成细胞，不仅形状的保持会面临问题，细胞的选择、细胞之间功能的匹配、器官内部血液循环等都是亟待解决的问题。
 
史廷春表示，科学研究不仅仅是取得专利，发表文章，更重要的是让研究成果能够取得实际应用效果。比如在客户化人工耳软骨支架的研究上，从逼真的数据模型的重建，到柔韧软生物材料的遴选，再将材料成形为与患者健侧耳廓完全一致的人工耳廓支架，这是一个复杂的过程。为了能够最终服务于患者，在支架的处理上还在进行深入研究。力争使该支架能够在最短的时间与患者皮肤贴和，取得逼真的耳廓。“科学研究是没有止境的。科研工作者的乐趣就是在追求的目标上不断取得新的进展和成果。”他说。