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    人造子宮取得重大突破:“塑料袋”里培育8只羊羔

    類別:社會新聞發布人:聯迪發布時間:2017-04-27

    8只羊羔胎兒在塑料袋里安然生活了4周,并順利“出生”,會動,會睜眼,也會吞咽。這個塑料袋,就是美國費城兒童醫院(CHOP)的科學家發明的人造子宮。

    “我們開發了一個系統,它盡可能地還原了子宮的環境,并能替代胎盤的功能。”費城兒童醫院該項目的負責人艾倫·弗萊克(Alan Flake)介紹道。

    另外一名參與者艾米麗·帕特里奇(Emily Partridge)說:“檢查結果表明這些羊羔發育正常,可以正常地吞咽和呼吸,很顯然心肺功能已可媲美正常足月出生的羊羔了。”

    這項成果發表在了4月25日的《自然-通訊》雜志(Nature Communications)上。

    一個充滿“羊水”的塑料袋

    據弗萊克介紹,這個系統主要是為了幫助那些早產兒。他們的器官發育還未成熟,弗萊克說道,這些早產兒在不安全的環境中很脆弱,可能會留下永久性的殘疾,例如視力不佳、聽力不好或者腦癱。而目前所用的孵化器很容易導致嬰兒感染。

    這個透明的塑料袋系統是一種升級版的孵化器,提供了一個密封的無菌恒溫環境,保護胎兒免受感染。為了模仿子宮環境,科學家用類似羊水的液體填充了整個塑料袋。

    除此之外,塑料袋系統還要模仿胎盤為胎兒提供氧氣和其他物質。科學家將體外膜氧合(ECMO)系統連接到了發育中的羔羊臍帶上。在動力上,他們做出了一個創新:將羊羔胎兒自身的心臟用作“泵”,來驅動裝置,將氧氣泵入。

    科學家們希望這是一種比現有的早產兒呼吸機更好的供氧方式。機械性泵入氧氣的輔助呼吸設備雖然能幫助胎兒呼吸,搶救早產兒,卻也可能損害他們的心肺系統。

    羊羔“斷奶”后

    在本次實驗中,他們選取了八只15-17周的羔羊(羊羔的妊娠期一般為21周,這相當于人類胎兒22或23周狀態)進行為期四周的培育,而這個時間節點恰恰是人類嬰兒可以出生的最早時刻了。不過,這個程度的人類早產兒,通常存活率只有10%。

    科學家們通過剖宮產術,將羊羔仔細放入袋中,連接到氧合器上,然后進行密切監測。8只羊羔都在塑料袋中培育了4周,然后從塑料袋中被取出。經過檢查,所有的羊羔都非常健康,大腦和肺部均無異常。

    四周前和四周后的羊羔胎兒 來源:美國費城兒童醫院(CHOP)

    研究人員隨后對大部分羊羔執行了安樂死,留下一小部分繼續“斷奶”后的培育。弗萊克說道,現在最大的一只已經一歲了。

    能不能用來孕育人類胎兒?

    成功孕育了羊羔胎兒之后,外界不免開始聯想這種設備在人類胎兒上的應用前景。對于這一問題,弗萊克表示,他們的人造子宮不能全程承擔“懷胎九月”的任務,目前還沒有任何技術手段可以替代孕育胎兒的最初階段。

    倫敦大學學院的新生兒專家尼爾·馬洛(Neil Marlow)認為:“這個系統很迷人。人們此前一直在嘗試這樣做。盡管系統必須經過多年的測試才能確保它的安全性,但如果它切實有效,那我們就應該發揚光大。”

    目前,弗萊克團隊已經在和美國食品和藥物管理局(FDA)合作開發一版為超級早產胎兒服務的系統。他們的計劃是能維系24周左右的胎兒健康發育到28周左右。那時,胎兒的成活率就高得多了。

    利物浦大學的馬克·特納(Mark Turner)提醒道,應用在人類上的系統起碼需要3到5年的測試。此前,有一些針對早產兒的輔助手段匆匆問世,很久之后人們才發現它們的危害。比如在上世紀60年代,人們給嬰兒提供了過多的氧氣,這擾亂了血管的發育,甚至會導致視網膜脫落。數以千計的嬰兒因此失明,其中就包括美國盲人歌手史提夫·汪達。

    針對這個應用在人類上的系統,弗萊克打算做出一些改進。首先,研究團隊會考慮在模擬羊水中增加一些有益胎兒器官發育的營養物質。其次,他們會讓整個裝置看起來更像個孵化器,帶蓋子的那種。最后,他們還打算實現父母和胎兒之間的交流。比如說能讓父母通過攝像頭察看胎兒,而胎兒可以聽到父母的聲音。

    不過,就美國而言,人造子宮還會引發一些倫理上的問題。目前,有43個聯邦州禁止墮掉“可存活”的胎兒。而人造子宮可能會重新定義“可存活”這個概念。

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