第五百二十七章 组织工程学，论人造膀胱的可行性（3 / 5）

“在人体组织中，细胞以非常复杂的方式排列，或多或少地形成对称的三维结构。”

“在大多数情况下，它们会被嵌入一个由活性纳米结构‘电缆’组成的复杂网络中，这种网络是由蛋白质构成的支架，我们称之为细胞外基质。”襅

“细胞外基质提供了一个具有结构，物理，机械，以及生化特性的环境，支持细胞的生长以及组织内的相互作用。”

“这些细胞外基质属于一种活性的凝胶，由细胞分泌而来，其中含有大量的纤维状蛋白质和糖类，包括胶原蛋白，弹性蛋白，透明质酸以及蛋白聚糖。”

“当我们遭遇伤害时，细胞外基质便被破坏了，当细胞移动到创伤位置时，细胞外基质的信息就已经消失了，所以细胞会产生疤痕组织填充空白，这些疤痕组织会更硬一些，而且和其他结构不一致。”

“很早以前，人们就意识到，要想生长出人体组织，就得通过生成人工支架来种植细胞，从而重新创造出原本由细胞外基质提供的环境。”

“这个人工支架必须具有合适的结构，才能让细胞附着其上，生存，演化和分裂。”

“同时还必须具备生物相容性，能够传输物理和化学信号，以引导细胞分化。”

“举个例子，人体的骨架就是由胶原蛋白和其他纤维蛋白编织而成的特殊支架，矿物性的磷酸钙盐可以在此沉淀，形成坚硬的骨骼。”襅

“骨骼在纳米尺度下，将蛋白质与矿物质融合在一起，实现了它的特殊机械性能，同时兼具坚固与弹性，能够对抗因敌人或意外引起的损伤和裂痕，并且为生长与重生做好准备。”

“这就是骨折之后能够重新修复并愈合的奥秘所在。”

“由此发展出了人工骨骼移植材料，以及人工皮肤等等。”

“这些案例代表了一个新型学科的兴起，这就是组织工程学。”

“操控多能干细胞使其分化成任意所需组织的能力，就是这一领域追求的终极目标。”

“但是目前人类还无法做到这一点，只能退而求其次，但利用人造支架构造出全功能的组织，就这一点，也非常困难。”

“主要难点有两个。”襅

丁冕说到这里，轻咳两声，端起秘书送进来的茶水，猛灌了一大口。

薛珅听得入神，连声催促道：“下面呢？接着说。”

“主要问题之一，就是人造结构中营养成分和氧气的扩散非常难以实现。”

“这意味着，构建出几微米的功能化小型细胞结构是可行的，事实上我们也已经研发出这样的微型人体组织结构，叫做类器官。”

“但是想让它们变得更大，同时保持活性，就很难，因为氧气和必须的营养物质无法抵达细胞层级。”