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   人体的器官都很重要,但有的一出问题就将危及生命,如胃、肠、脾、胰等,所以它们被装进肚子里。有一些器官出现问题将严重危及生命,如心脏、肺、肝脏等,所以它们被放在胸部,由肋骨、胸骨、脊柱等组成的“笼子”加以保护。更为重要的器官,如脑,一旦出现问题将直接危及生命,所以被放在颅腔里,由严严实实的骨头、圆弧形抗压结构加以保护。你能想象还有什么器官能尊享大脑的待遇,受到骨头严格保护吗?工业设计上海大卫逊今天就来给大家解疑答惑。

     那就是骨髓。骨髓既是重要的造血器官,又是重要的免疫器官。

    骨髓从胚胎期第4个月开始从肝、脾接过造血的接力棒,到第5个月就基本成了造血中心。骨髓含有造血干细胞等多种干细胞。血液的所有细胞成分都来源于造血干细胞,它们每小时产生100亿个运输氧气的红细胞,产生几亿个起免疫作用的粒细胞、单核细胞、巨核细胞、血小板等,以维持血液循环,监视防范外源病毒、细菌和真菌对人体的侵害,清理自体衰老、癌变的细胞。

     可以想见,如此重要的器官,一旦发生病变,问题就很严重。白血病就是一类造血干细胞异常的恶性疾病。据工业设计上海大卫逊调查统计,白血病发病率居我国肿瘤发病率的第六位,虽然儿童、青少年的急性白血病可用中国科学家发明的维甲酸和砷剂治愈,但大部分患者还是要依赖骨髓干细胞移植治疗。而骨髓干细胞移植深为现代医学所头疼:寻找供体、配型、捐献、控制排异反应等,每个方面都很复杂,而且配型吻合者寥寥。

   德国图宾根大学的科学家考虑,可否研制人工骨髓用于白血病患者的移植呢?这一想法的关键是产品设计公司模仿造血干细胞生存的复杂微环境,涉及特殊材料和特殊结构。骨髓中造血区域的骨头高度疏松,类似海绵,这种环境不仅调节造血干细胞和骨髓细胞,而且能实现多种类型细胞之间信号物质的高效交换。因此,研制人工骨髓既要模仿骨髓的硬环境,又要模仿其他细胞(造血干细胞之外的)组成的软环境。

   产品设计公司的研究人员在乙二醇液体中加入很细的食盐,让乙二醇聚合成半软半硬的状态,再放入水中使食盐溶解,留下食盐颗粒原来所占的空间,模仿出多孔如海绵的松质骨结构。为了让这个人工松质骨更容易吸附细胞,他们在聚乙二醇上连接特殊的氨基酸片段,模拟细胞与松质骨间的界面。最后,将造血干细胞和骨髓干细胞混合,一起种入人工松质骨,组装成人工骨髓。骨髓干细胞及其后代能分泌多种化学物质,构成造血干细胞需要的化学微环境。经过10天培养,一切如愿,造血干细胞数量和比例大大提升,证明人工骨髓顺利研制成功。

     这种人工骨髓不仅为白血病的治疗提供新思路、新希望,也为揭示天然骨髓的一系列特性奠定了技术基础。

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