一管血造出会跳的心脏，未来“换心”或如换零件？

在科技日新月异的换心今天，我们常常被各种前沿技术所震撼。管血

世界心脏日，造出脏株洲市某某医疗设备培训学校当人们正在浏览“心脏健康”相关话题时，跳或换上海能山生物的零件实验室里，一颗直径1厘米的换心“肉团”正在营养液中规律跳动。这不是管血科幻电影，而是造出脏全球首颗厘米级“生物人工心脏”的诞生现场。

一管血造心脏，跳或换1厘米+“迷你心脏”牛在哪里？

人工心脏不是零件新名词，人类制造心脏的换心历史可以追溯至20世纪中期，1957年第一颗人工心脏问世，管血医生将其植入一只实验犬体内，造出脏但这只犬仅存活了90分钟。跳或换

发展至今，零件人工心脏的株洲市某某医疗设备培训学校类型大致包括机械人工心脏、混合式人工心脏和生物人工心脏等。目前在医院里为患者植入的“人工心脏”，几乎都属于精密的机械装置，而“生物人工心脏”仍处于实验室研究阶段，尚未进入临床应用。

此次，科研人员研发的这颗1厘米+的“生物人工心脏”用了什么高科技？答案是，诱导多能干细胞器官培养技术。

诱导多能干细胞器官培养技术已经出现很多年（2006年诞生），发展至今，科学家利用这项技术已经成功培育出脑、肝、肾、肺、肠道等多种类器官。

多能干细胞就像是我们身体的“万能种子”，它拥有分化成人体几乎所有类型细胞的潜力，理论上可以发育成身体里的任何器官。就像一颗种子需要不同的土壤、阳光和水分才能长成特定的大树或花朵一样，科学家需要为多能干细胞精心设计一套复杂的“培养说明书”（即特定的生长因子和培养环境），才能引导它一步步变成我们想要的器官。

成年人的心脏大约有自己拳头那么大，而这颗1厘米的心脏类器官可能只相当于一颗蓝莓的大小。别看它小，从全球来看，这颗“迷你心脏”还真是牛：

一是尺寸突破。从微米级跃升至厘米级，相当于从“芝麻粒”跃为“葡萄”大小，较国际同类成果体积增大近百倍，是目前世界上该技术类别尺寸最大的“生物人工心脏”。

二是成本暴跌。传统人工类器官就像一株珍贵的花草，必须用昂贵的血清“喂养”才能存活。这颗迷你心脏是运用了最新研发的特殊营养液，成本很低，却也能起到血清的效果。

三是功能逼真。在营养液中自主跳动，甚至能模拟真实心脏的电信号传导，未来有望投入临床应用。

这项研究成果在《自然-生物技术》发表，评审意见指出“中国团队首次证明厘米级器官自组装的生物学可能性，为复杂器官体外培育提供了全新范式”。诺贝尔生理学奖得主托马斯·苏德霍夫评价：“这项突破将重新定义人类对抗疾病的边界。”

一心难求，数万人的“换心”之路阻且长

当这颗人工心脏在实验室跳动时，全球仍有数万患者在等待心脏移植。

据世界心脏病联盟发布的《世界心脏报告2023》显示，全球心衰患者已达6400万。而在我国，这一数字也在逐年增长，据中国心衰中心联盟的数据推算，我国心衰患者超过1200万。

当心衰发展到终末期，心脏移植是患者最后的“救命稻草”，但这根“稻草”并不容易抓到。供体短缺、排异反应、伦理争议，像三座大山压在心脏移植领域。

供体荒：供体心脏严重短缺，就像在沙漠里找水源，很多患者在漫长的等待中失去了生命。全球每年约有200万人需要心脏移植，但仅有约8000例器官捐献。根据中国人体器官分配与共享计算机系统（COTRS）数据，2023年中国登记等待器官移植的人数超过14万，心脏移植年手术量不足800例。

排异痛：虽然心脏移植手术本身成功率高达90%以上，但患者要面临感染、排异反应等各种并发症的威胁，就像在悬崖边走钢丝。

伦理劫：异种移植（如猪心脏）面临物种病毒传播风险，机械心脏则需外接设备，患者生活质量大打折扣。

如果能用自己的细胞造出一颗专属心脏，是不是就能彻底告别“等心焦虑”了？

未来“换心”或成“换零件”级操作？

上海团队的成果，让“生物人工心脏”从实验室走向临床的步伐加快。

想象一下，我们要造一艘能跨越太平洋的巨型邮轮。我们不会一开始就直接去造船厂焊接钢板，而是会先在一个安全、可控的水池里，制造一个等比例缩小的、但结构和功能完全模拟真船的精致模型。通过测试这个模型，我们能发现设计缺陷、测试抗风浪能力、优化内部系统。这颗“迷你心脏”，就是这样一个用于医学研究的、无比珍贵的“心脏模型”。

“生物人工心脏”的应用场景潜力巨大，主要在于两方面：

一是药物试验，告别“小白鼠”，用“迷你心脏”精准测毒。

传统新药研发需用动物实验，但物种差异常导致结果“翻车”。“生物人工心脏”可模拟真实人体反应，未来或成为药物毒性测试的“金标准”。这样的话，以后的药企广告是不是要改为“本药通过中国心测试”？

二是器官移植，自体细胞造心，解决排异问题。

用患者自身血液培育的心脏，基因完全匹配，理论上可以实现“零排异”，且没有伦理问题，许多如今的不治之症，以后都有被治愈的可能性。

“生物人工心脏”仍需跨越多重关卡

厘米级心脏如何与成人血管系统无缝对接？心肌收缩力能否满足身体需求？如果未来可“定制”器官，是否会引发“器官交易”黑市？初期技术费用高昂，如何避免“富人续命，穷人等死”的争议？在科技狂飙下，人们不得不冷静思考诸如此类问题。

从1967年世界首例心脏移植，到如今全球最大尺寸“生物人工心脏”问世，人类用半个多世纪证明了：对生命的敬畏，是科技突破的终极动力。

从今天开始，少做一些“伤心事”，多一份对心脏的关爱。科技正在为未来创造希望，而我们当下的选择，则决定着那颗真正属于我们的心脏能跳动多久、多强。

参考资料：

[1]https://www.uptodate.com/contents/zh-Hans/epidemiology-of-heart-failure/print

[2]https://world-heart-federation.org/wp-content/uploads/World-Heart-Report-2023.pdf

[3]https://www.ncsti.gov.cn/kcfw/jnr/202111/t20211112_51142.html

[4]江文诗,等.中华移植杂志（电子版）.2019;13(1):28-33.

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