李彤
醫(yī)學(xué)家們發(fā)現(xiàn),造成人類死亡的病因,往往只是人體中的某一器官或某一部分組織患病,如心臟出了毛病,肺、肝或腎發(fā)生病變等, 而身體的其他器官是好的,還能繼續(xù)工作;如果把這些生了病的器官換掉,生命不就可以延續(xù)了嗎?事實正是這樣。開始,醫(yī)生是用其他人的器官給病人做更換手術(shù)。但隨著這方面病人的增多,這種做法已不能滿足需要了,人們便很自然地想到用人造的器官來代替人體的器官?,F(xiàn)在,人體內(nèi)的各種器官及骨骼都可實現(xiàn)人工制造了。
人工腎是利用透析原理制成的,它是研究得最早而又最成熟的人造器官。人工腎實際上是一臺“透析機”,血液里的排泄物(尿素、尿酸等小分子、離子)能透過人工腎里的半透膜,而血球、蛋白質(zhì)等半徑大的有用物質(zhì)都不能通過。目前,全世界靠移植人工腎存活的人已達10萬以上。
要制造高效微型適用的人工腎,關(guān)鍵在于研制出高選擇性半透膜。目前研制的制膜材料多種多樣,它們主要是人工合成高分子化合物。
制成的半透膜的形式也有多種多樣,有的制成膜,有的制成空纖維狀。在顯微鏡下觀察這些膜,上面布滿了微孔,孔的直徑只有百萬分之二到千分之三毫米。
人工腎的研制成功挽救了千千萬萬腎功能衰竭的病人?,F(xiàn)在人工腎已進入了第四代。第一代人工腎有近一間房屋大;第二代人工腎縮小到一張寫字臺那么大;第三代人工腎只有一個小手提箱那么大,病人背上它能行走自如;第四代人工腎是可以植入人體的小裝置,應(yīng)用起來更加便利。
聚丙烯腈硅橡膠是最常用的一種醫(yī)用高分子化合物。它除了可做人工腎外,由于它有極高的可選擇性,還可用它制成人工肝的滲透膜。它能夠把血液里的毒物或排泄物,以及血液里過量的氨迅速地滲析出來。過量的氨是肝臟發(fā)病時氨基酸轉(zhuǎn)化而成的。這種人工肝可以把肝昏迷病人血液里的毒素迅速排除出去,使病情很快緩解,從而拯救肝臟危重病人的生命。
還可以用聚丙烯腈硅橡膠做成空心纖維管,然后用幾萬根這樣的毛細管組織人工肺的“肺泡”,并和心臟相連,人工肺泡組織能夠吸進氧氣,呼出二氧化碳,使紅血球、白血球、蛋白質(zhì)等有用物質(zhì)留在體內(nèi),完全和肺的功能一樣。這種人工肺已用于臨床。在日本利用這種人工肺已使很多喪失肺功能的病人獲得新生。
據(jù)統(tǒng)計,全世界幾乎每10個人中就有一個人患關(guān)節(jié)炎。這種病不僅中老年人易得,青少年中也有相當(dāng)多的人患有這種病。目前關(guān)節(jié)炎還不能根治,最理想的辦法就是像調(diào)換機器上的零件那樣,用人造關(guān)節(jié)將人體上患病關(guān)節(jié)換下來??茖W(xué)家們經(jīng)過大量的研究和實驗,最后采用金屬做骨架,再在外面包上一種特殊的“超聚乙烯”,這種醫(yī)用高分子材料彈性適中,耐磨性好。在摩擦?xí)r還有自動潤滑效果。它有類似軟骨那樣的特性,移植到人體的效果非常好。
隨著生物化學(xué)的發(fā)展,人工器官的研制取得了突破性進展,“克隆技術(shù)” “干細胞研究”,為人工器官安全普遍的應(yīng)用提供了可能。
編輯/張燁