醫學大未來：幹細胞當家
撰文╱哈爾蒙（Katherine Harmon）
翻譯╱張薰文
（http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=featurearticles&id=2165）
新興的再生醫學領域，可能會澈底改變心臟疾病和神經退化性疾病的治療方法，不但可以解決捐贈器官不足的問題，還能讓受損肌肉和肌腱組織等完全復原。
這裡列出幾種最有潛力的療法：【受損心肌的再生之道】【超強黏膠】【用糖培養的器官】【重建腦內森林】
人體幾個大型器官中，肝臟受創後有驚人的恢復能力。如果肝臟因事故受損或在手術過程中失去一大塊，只要有1/4以上完整且無傷疤，它就能重新長回原來大小並恢復功能。可惜身體其他部位沒有這種自我再生的能力。蠑螈的尾巴可以再生，但人類一旦斷了腿或者因為阿茲海默症而失去部份腦組織，就無法恢復原狀。要達成這個目標，人體需要額外的幫助，這也是再生醫學這個新興的研究領域所希望達成的。
幹細胞是能產生多種組織的前驅細胞，對再生能力極為重要。科學家正在學習如何創造混合了糖分子、蛋白質和纖維的複雜環境，讓幹細胞得以發展成組織。下面的報導顯示研究人員在更換壞損心臟組織和重建肌肉方面，已取得很大的進展，他們也開始研究如何培育新的神經細胞。這些尖端研究有些可能會在幾年內就成為臨床療法；有的可能需要幾十年的努力，當然最後有的也可能失敗。這裡列出幾種最有潛力的療法。
【用糖培養的器官】
要培養出能夠順利運作的大型器官，科學家必須想辦法替它們接上血管。
參加TED（科技、娛樂、設計）演講的觀眾已經習慣先進科技所帶來的驚奇，即使如此，2011年美國威克富瑞斯特大學再生醫學研究所的艾塔拉（Anthony Atala）的演講仍讓人覺得不可思議。觀眾在第一時間，並沒有看到舞台上艾塔拉背後有一堆發出嗡嗡聲的瓶子和管子正在進行著神秘的實驗。當演講進行到2/3時，鏡頭拉近到這個設備的內部噴頭，畫面中它來回移動，以極為精確的立體藍圖為本，把實驗室中培養的活細胞一層一層放置到中央平台上。這個過程稱為3D列印，和墨水列印類似，但在這裡使用的不是墨水，而是含有活細胞的液體。最後，艾塔拉的機器把人類細胞層層疊成與活體大小相同的腎臟，就像用3D印表機製作出咖啡機的塑膠零件。
這種直接且快速的器官製造方式，將造福10萬5000名仍在等待器官捐贈的美國人。但艾塔拉兩年前所示範的這種列印腎臟還不能移植，它缺少了兩項重要的元素：運送血液的血管和收集尿液的腎小管。缺少了這些內部管道，腎臟這類大型器官內部深處的細胞就無法獲得重要的養份和氧氣，也不能移除代謝廢物，很快就會死亡。在列印這些具有空洞的結構時，他試著在每層細胞的對應位置上留空，但這樣所產生的管道會塌陷，且接合處會因為血壓而破損。
由美國賓州大學和麻省理工學院所組成的研究團隊則針對這個問題提供了一種「甜美的」解決方式。他們不同時列印腎臟和內部血管，而是先用可溶解的糖列印出血管和腎小管模型，再讓細胞附著其上，接著洗去這個糖製的模型，留下足以承受身體不同血壓的堅固管路。
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