(時間:07年6月12日)
她說:不說那麼多了。我儘量簡化。以動脈為例,動脈血管的細胞分為內層細胞、中層細胞,外層細胞,還可以進一步細化,內皮下層有少量的被稱作“肌內膜細胞”的平滑肌細胞縱向分佈。還有巨噬細胞發揮免疫作用。微血管最外層還有一些細胞圍繞,被稱為周圍細胞。
這裡還剛剛說到血管的細胞構成。光是血管,也還有很多可以說的。都省略了。那麼,人的心臟還有各種瓣膜比如二尖瓣,三尖瓣等,有心室。其實統一地稱為心肌細胞不準確,那裡有黑素細胞、免疫和內皮細胞亞群。你對心肌細胞應該非常瞭解了。你知道的,心肌細胞也不是一種統一的細胞,根據它們的組織學特點、電生理特性以及功能上的區別,可以粗略地分為兩大型別,兩類心肌細胞分別實現一定的職能,互相配合,完成心臟的整體活動。一類我們稱為工作細胞,包括心房肌和心室肌,含有豐富的肌原纖維,執行收縮功能。另一類是一些特殊分化了的心肌細胞,組成心臟的特殊傳導系統,它們除了具有興奮性和傳導性之外,還具有自動產生節律性、興奮的能力,所以我們稱它們為自律細胞。還有一種細胞位於特殊傳導系統的區域,既不具有收縮功能,也沒有自律性。只保留了很低的傳導性,是傳導系統中的非自律細胞,也可以說是心肌細胞裡面的第三大類。
但這裡說的都是粗略的,只是按大類分。
我們平時培養的所謂心肌細胞,只是工作細胞這個大類。
有人嘗試著把由人類多能幹細胞發育而來的不同細胞型別分離開來,再精確地“組裝”回去。透過得分度量法將它們與心臟功能,如收縮、電活性和細胞排列等聯絡在一起,形成一種“配方”公式,據此製造出高度功能性的心臟組織。他們發現,以23%的心臟成纖維細胞對77%的心肌細胞效果最好。但這只是粗略的心肌細胞的組合。只能視為類器官,距離完整的心臟器官還非常遙遠。
要把所有跟心臟有關的細胞都培養出來,按細類分地培養出來,這個工作量太大。幾乎不可能。我和我的團隊培養出了各種血管細胞,也做出了各種血管。我們也做出了心室、瓣膜等等。可是,把所有這些組裝起來,比如把血管埋進去,連通心室等,太複雜,不僅太費時間,而且不可能做得完美。那麼就只能高度程式化地用3d列印,也就是說,在列印各種心肌和其它細胞的時候,按順序同時列印血管、瓣膜等部位,讓它們成為一個整體。
我們列印出來了,相當的粗略。問題就出在相當的粗略。在幾乎不可能研發和列印出所有細胞的情況下,只能粗略化。可是我們必須知道哪些東西是粗略不得的,粗略了哪些細胞和其它物質後會導致我們製造出來的心臟存活不了很長時間。比如,是否在哪個部位應該增加一些特殊的免疫細胞。這些都是需要反覆的長時間的試驗的。
但還有一個可以說同樣大的問題,那就是,我們培養細胞的速度太慢了。細胞都在不停地新陳代謝,也就是說在不斷地死去,只有一下子有大量最新鮮的細胞湧入或者說組合進去才有可能接近真正的成功。
如果做足一根動脈血管的細胞培養就用了兩個星期,其它細胞的培養也用了那麼多時間,等你把它們一起輸入到3d印表機裡去的時候,它們中間有許多細胞已經死去或正在死去,一個鮮活的長久生存的心臟又怎麼能做成功呢?如果說,反正注入或者說列印進去的是多能幹細胞,它們在新的心臟裡還會繼續自我繁殖,道理上也是對的,可是怎麼掌握控制各種細胞繁殖之後的比例而不至於讓它們相互擠壓相互扼殺呢?
這就需要大大加快多能細胞繁殖的速度,使之達到現在速度的百倍以上。同時,3d印表機的列印和轉換速度也要大大加快。一顆完整的心臟,現在即使