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览斫玻且桓龃�20世纪50年代，上个世纪20世纪50年代就已经开始的事情。那个时候人们做的是简单替代方式。现在到了1977年，美国把两大派的科学家召集在一起，开了一个会。一派的科学家，是做这个叫残疾人救助计划，那也就是原来做假体的那部分，或者说它是做整体器官的那部分。另一部分人，就是搞生物技术的这一帮人。他是做基因分子水平上操作的人，这两家人坐在一起了，一想啊，对呀。我们中间还有一条路没走出来啊。从分子怎么能够构成一个组织呢。怎么能够构成一个器官呢，如果我们能够做得成，是不是就可以直接往人身上用呢，那么这一个该做的事情，我们应该给它取一个什么名字呢？当时就命名为“组织工程”，所谓“组织工程”，就是利用生命科学和工程科学的原理和方法，在我们了解了人体的生理和病理的机制之后，再有目的地去制造一些我们所需要的人体部件。这个人体部件就需要三大组成部分，第一个组成部分就是组织细胞。第二个组成部分就是三维支架。第三个组成部分就是一个培养系统。
我们现在先看第一个组成部分，就是组织细胞问题。因为我们人体的进化发展到今天，最大程度上的这一个异种移植和超急性排斥反应。最鲜明的特点就是由于它细胞的一些表达的蛋白质分子，如果我们能够找到一种细胞。它跟我们人体能够完全相融，那么在我们人体身上。它就不会造成那种超急性排斥反应，或者是免疫排斥反应，这个细胞来源多不多呢？现在的答案就有五六个。第一个就是你自己的细胞，那个人生病了，我可以从里边取出一个细胞来，让它再扩张，这个细胞就够用了。但是你要知道，我们人体的细胞一旦分化到一个中间状态以后，它的活力是非常有限的，所以这一个是我们目前在探讨过程当中的一个问题，就是人体自身取得的这种细胞。它的活力可否再借用“克隆”。那种细胞让它激活，再回到它的原始状态，重新进行一次胚胎发育的这种过程。
第二种就是干细胞，我可以从你缺损的那个机制当中，取一个干细胞出来，或者取多少个干细胞出来。这个干细胞，什么叫干细胞，sted cells，“树干”，干（gàn）不念干（gān），就是干细胞。干细胞的最大特点，它是多功能的，全息性的。只要在适当的条件下，它就可以有的分化，成为你的定向组织，这是目前极度要热烈研究的一个热点问题。这个有两种干细胞，第一种叫机制干细胞，就是你原位组织部位取出来的干细胞。另外一种干细胞，更全的话呢，它是一种组织胚胎中骨髓里面分离出来的，那么这种是自身的。因此它不会产生这种排异反应。但是，有道定向分化是目前这一个组织细胞当中，极度要解决的一个难题，它的培养，曾经有过这么一个实验。
美国的MIT的昂纳斯做这个皮肤，做了三十多年。但是，他做的仅仅还是一个支架的皮肤，他没有一个活性。他最后跟那个NASA合作，NASA是美国航空航天局的，他两个合作起来，构造了一个非常复杂的培养系统当中的那个培养液。这个培养液从谁想到的呢？想到一个我们当初，每个人都生活过的那个环节，羊水这样一个状态，把羊水拿出来，再把这个表皮上面的表皮细胞，那个角质细胞装在一个支架材料上面，最后逐步分化，长成五层。你们现在才知道，我们的表皮看上去很简单，它除了真皮层，外表背，五层。真正细划分的话要长出来。它要在这样一个非常苛刻的条件下面，才能够长成一个跟人体皮肤非常接近。所以这个产品在美国，1990年FDA批准上市。但是目前正进行二期临床，它不能够先直接拿到临床上去。其主要原因，它还要经过很多很多的验证，因此，这个产品目前在美国上市以后，主要是拿来做一些，你比如说，化妆品检验，毒性检验，刺激性检验。这些跟人体都是非常相关的。原来要做，先要找一只动物来汤一汤，杀一杀。然后再找那些东西再进行。就避免了这样一个屠杀动物的行为，这是一种。这种行为，就是说构成这种机制细胞定向分化和培养。需要很艰难的工作，这是两种的干细胞了。
第三种，胚胎干细胞。胚胎干细胞是组成一个胚，这个跟原来的，前面讲过的那个“克隆”有些类似，它组成了一个这个胚细胞可以发育成为一个生命的个体。也可以有道定向分化为一种组织，或者是一种器官。那么这是已经是第五种细胞了。
第六种细胞呢，就称之为不死细胞，永生细胞。永远存在的一种细胞。我们就要制造一个细胞株出来，这个细胞株就像我们现在所使用的那个老鼠一样，它可以成批成批地生产。同时呢可以永远地用下去。表征，那个细胞的特征，它不会随着你的环境变化而变化，构成这样一个细胞株。那么我们做老鼠的时候很艰难，培养一个。这种基因不突变，不随环境而改变的这种老鼠。要遗传20代以上，我们现在如果说猪跟我们更接近，我们要做成这种猪出来的话，那么也要做20代以上，我们国家现在最高的，云南的小耳猪已经做到了16代，它这个16代还是从云南的西双版纳的一个非常非常偏远的一个地区，一个老科学家，他到那个地方去，忽然发现了这个村子非常地封闭，跟外界几乎没有什么交流。那么这个地方的动物。它那个杂交行为，它就是那个圈子里面，不会受到很多外源基因的干扰，他就把那个猪从那儿背回来了，哎一养16代啊，那就是16年的酸甜苦辣。有时候不一定成功呢，它这个猪被克隆以后，这个培养过程，有时候杂交的过程，一个猪可以变得很小，所以变成云南小耳猪。有时候可以长得很大，大得不得了。它有杂交优势，那么我们现在在细胞这个水平上，做出来的这种优势，就达到这种水平，可以不随环境而变化。那么它出来就是你那个位置，它发育生长就是你那个地方的组织，所以说，你长皮肤它就是皮肤这个细胞，如果长肝就是肝细胞，如果是长的骨头，就是骨细胞。所以那种不死细胞是我们组织工程当中，细胞来源的一个梦想，人们正在做，这是关于细胞来源。这个细胞来源还有很多艰苦的工作需要做。
第二个问题是关于三维支架，我们知道我们人体组织不会是一个平面，一片纸那么样的一个光面纸，它是个三维的。因此这个三维就有三维结构，三维结构同时要选一种材料，还要制成这种三维结构。你想，要适合人体自身生物相应性的需求。它该怎么去制，目前已经达到了这样一种难题，摆在我们的面前了。首先是要选细胞这个成活的材料，这种材料很多，我们可以从天然当中来。你比如说，现在那个甲壳素就是那个里面提取出来的，那种软的多糖我们国家可能翻译成几丁质，有人翻译成可聚糖。不管怎么说它都是一种多聚糖。把那个拿来你也可以做一种材料，有的从动物的皮里面提取出胶源来。我们也可以做成这种材料，还可以从天然的更多物质当中提取更加有用的材料，这是一种叫天然材料。另外一种，我要做支架之前呢。天然材料最大的优势，它是自然界自身就存在的，所以生物纤维性比较好。但是，如果我们直接拿来使用，它的强度是不够的。另外一个缺点，它的这个来源随着外界环境的变化，而得到了实际效果，不一定是统一的，人们想去把握它，就有一定的难度。所以第二条，采用合成的办法，做成一种材料。这种合成的材料跟天然材料最大的不同，是因为我们做组织工程，需要的这种材料是在人体内要一步一步地降解，最后它要代谢成为二氧化碳和水，换一句话说，它最终是在体内绝不残存的。只有细胞分泌的这个细胞外基质。长成你自己的那个组织。你放进去的那个材料，它是以后不存在的。所以要求很高，所以这个里面呢，有天然材料可以利用，有合成材料可以利用。我们可能有一些是学材料的，这方面可以发挥你们的长处。
支架当中的最难的一个问题，就是我们这种三维构造的模式，你怎么样去把它加工出来，而且能够放到你那个体内，跟你人体能够自身很好地相容，构成了我们现在三维立体加工的一个难题。这个难题目前应该来说，还没有一个完整的技术能够很好地达到要求，流行的办法就是像打印机那个样子一层一层地打，我设计一个模式，就