人造器官主要有三种:机械性人造器官、半机械性半生物性人造器官、生物性人造器官。
机械性人造器官(Mechanical Artificial Organs)
机械性人造器官是完全用没有生物活性的高分子材料仿造一个器官,并借助电池作为器官的动力。目前,日本科学家已利用纳米技术研制出人造皮肤和人造血管。
半机械性半生物性人造器官(Biomechanical Artificial Organs)
半机械性半生物性人造器官是将电子技术与生物技术结合起来。在德国,已经有8位肝功能衰竭的患者接受了人造肝脏的移植,这种人造肝脏将人体活组织、人造组织、芯片和微型马达奇妙地组合在一起。预计在今后十年内,这种仿生器官将得到广泛应用。
生物性人造器官(Biological Artificial Organs)
生物性人造器官则是利用动物身上的细胞或组织,“制造”出一些具有生物活性的器官或组织。生物性人造器官又分为异体人造器官和自体人造器官。比如,在猪、老鼠、狗等身上培育人体器官的试验已经获得成功;而自体人造器官是利用患者自身的细胞或组织来培育人体器官。
前两种人造器官和异体人造器官,移植后会让患者产生排斥反应,因此科学家最终的目标是患者都能用上自体人造器官。诺贝尔奖获得者吉尔伯特认为:“用不了50年,人类将能用生物工程的方法培育出人体的所有器官。”
科学家乐观地预料,不久以后,医生只要根据患者自己的需要,从患者身上取下细胞,植入预先有电脑设计而成的结构支架上,随着细胞的分裂和生长,长成的器官或组织就可以植入患者的体内。
除了以上人工器官外,近年来人工肺、人工胰、人工晶体、人工血管、人工肌腱、电子耳、电子嗅觉等都已相继开发,有些已应用于临床。电子耳的广泛使用,已使大批聋哑人开口说话;电子眼的应用可使盲人扔掉拐杖,重新见到光明,看到五彩缤纷的世界。
这么多巧夺天工的人造器官都是用什么原材料制成的呢?它们是高分子材料、稀有金属以及微型电子装置等。关于电子装置、金属材料,大家比较熟悉,那么,什么是高分子材料呢?大家知道,物质是由元素组成的,一般化合物的分子量皆从几十到几百不等,这些物质称为低分子化合物。但某些化合物的分子量可达几万,甚至几百万以上,此时它们便具有了特殊的性能,这样的化合物便称为“高分子化合物”,或称为“大分子化合物”及“高聚物”。由这样的材料制成的人工器官与天然器官相比,则更加安全、可靠,而且经久耐用。相信随着高分子化合物的不断发展以及人工器官的深入研究,今后将开发出更多、更好的各种人工器官来。
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