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3D打印是透析肾友肾移植的希望吗?

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作者:孙宇

每一年,全世界由于脏器功能衰竭等待器官移植的人群有很多,但真正能够得到移植器官的人很少。这使很多人将希望寄托在了科学的飞速进步上——从前些年的自体干细胞培养到如今的3D打印。4月15日,以色列特拉维夫大学(Tel Aviv University)宣布该学校实验室3D打印出了一颗“心脏”。“这是世界上第一个利用患者自己的细胞和生物材料3D打印出的三维血管化的工程心脏,也就是具有血管组织的三维人造心脏。”
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3D打印心脏的过程

看到这则报道的透析肾友备受鼓舞——3D打印的心脏都问世了,3D打印的肾脏还会远吗?

被广大人群忽略的一点是,即使打印的心脏具有完整的血管结构,由于地球的重力问题,打印出来的心脏不能泵血。这也反映了目前科学技术水平的尴尬境地——在体外生产几千万个心肌细胞不难,但是即便心脏被3D打印出来了,能不能跳是一件事,到底是怎么跳的是另外一件事。即便重力问题消除了,心脏可以整齐地跳动了,3D打印心脏的难点还没完——只有在血液源源不断地供给下,打印的器官或组织才能长时间存活。如何建立血管网络还没有明确的答案,而血循环问题几乎是3D打印实体器官的死穴。因此,目前能够解决临床需求的3D打印基本都集中在颅颌面外科、骨科、口腔科的3D打印假体植入——这些东西是无需血管进行供血维持的。

从重要性上来说,心脏相较于肾脏肯定更加被人关注,但如果从生理结构上来说,3D打印肾脏的困难一点不比心脏小——且不说肾脏的肾小球是由毛细血管袢组成的团状组织,单是肾小球基底膜的结构就能够让3D打印精度不够的缺点被无限放大。而让所有肾小球具有和自然肾脏一样的滤过能力,对于生物工程学科来说,更是一个目前难以企及的领域。
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肾小球的组织结构
简单来说,肾脏的主要生理功能有以下几点:
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透析肾友出现水潴留、高钾高磷、代谢性酸中毒、贫血就是这些生理功能下降或丧失的表现。终末期肾病的肾友肾功能的丧失是不可逆的(因为肾小球结构出现不可逆转的硬化、肾动脉供血严重下降),因此目前很多非法宣传的所谓“细胞激活疗法——重新激活肾脏细胞恢复肾功能”都是唬人的噱头。

对于已经被诊断为慢性肾脏病的肾友,治疗原发病(无论是原发性肾小球疾病还是继发性肾病),减少尿蛋白、延缓肾脏功能恶化速度都是目前最合理有效的治疗方案。即使进入透析阶段,规律、充分透析,保证体内毒素的达标清除、维持体内水、电解质和酸碱平衡的稳定,对于延缓和减少透析并发症都有非常重要的意义。对于家庭经济能力允许的,可以尝试进行肾脏移植——等待过程中更要保证透析的充分性,以提高移植肾脏的存活率。
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随着科学的发展,3D打印在逻辑上来说是一个解决目前器官捐献数量严重不足的解决方案之一,但是受限于目前的技术能力,打印一个真正具有和人体脏器功能类似的器官,我们还有很长的路要走。而且,当我们能够打印一个具备完全功能的脏器时,可能我们也就离打印一个人不远了,但是伦理学会质问我们——人造人,还算是人吗?

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