随着科技的飞速发展，人造人体器官的研究取得了重要进展。美国科学家近期在实验室成功培育出膀胱组织，并顺利移植到7名患者体内。这一成果引发了关于人造器官发展现状及未来挑战的广泛讨论。

人造器官的构建原理

通俗地讲，“制造”人造膀胱、心脏、肝脏等器官的生物学家就像建筑师。他们首先制定构建某种组织或器官的设计图，并按照图纸要求制备一种特殊的骨架。这种骨架需要具备降解特性，降解后对人体无害，同时能够为细胞提供生长的场所。

生物学家将人体细胞“种植”在骨架上，并通过提供合适的生长因子，促使细胞分泌出建造组织或器官所需的细胞间质。随着细胞在骨架上逐渐形成“墙壁”、“地板”和“天花板”，骨架材料在细胞培育过程中逐渐降解并消失，最终完成了人造组织或器官的构建。

三种类型的人造器官

人造器官主要分为三种类型：机械性人造器官、半机械性半生物性人造器官、生物性人造器官。

机械性人造器官完全由无生物活性的高分子材料制成，并借助电池作为动力。例如，日本科学家已利用纳米技术研制出人造皮肤和血管。

半机械性半生物性人造器官结合了电子技术与生物技术。在德国，已有8位肝功能衰竭患者接受了人造肝脏移植。这种人造肝脏将人体活组织、人造组织、芯片和微型马达巧妙结合，预计在未来十年内将得到广泛应用。

生物性人造器官利用动物或患者自身的细胞和组织培育出具有生物活性的器官或组织。异体人造器官通过动物细胞培育人体器官已取得一定成功，而自体人造器官则利用患者自身的细胞或组织进行培育，例如人造膀胱。

前两种人造器官以及异体人造器官可能会导致患者产生排斥反应，因此科学家最终的目标是开发自体人造器官。诺贝尔奖获得者吉尔伯特预测：“用不了50年，人类将能用生物工程的方法培育出人体的所有器官。”

当前面临的挑战

尽管人造器官研究取得了显著进展，但仍有许多难题需要解决。首先，科学家对再生过程中的基础生物学原理理解尚不充分。其次，可靠的细胞来源仍然是一个难题。此外，理想的仿生材料作为制造人造器官的支架也尚未完全解决。最后，如何让人造器官具有生物活性是最大的挑战。

国家“973”组织工程学首席科学家曹谊林教授曾在1998年成功在老鼠背上培育出人耳朵。然而，他坦言，现阶段复制出的耳朵或骨骼仅解决了组织器官的结构问题，仍缺乏神经和血管分布，无法实现完整的生物活性。