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塑料袋里培养胎儿?“人造子宫”人体试验可能即将展开

2023-09-30 来源: 搜狐 原文链接 评论0条

欢迎收看一周科技。本期你将看到:①人造子宫或将开启临床试验;②世界第二例猪心移植;③粉色钻石如何诞生;④人身上有多少细胞;⑤看神经如何生长发育。

人造子宫

据报道,世界首个“人造子宫”临床试验可能即将展开[1]。9月19日至20日,美国食药监局(FDA)召开顾问会议,对该技术的伦理与监管等问题展开了讨论。虽然结论尚未公布,但这意味着“人造子宫”技术距离实际应用又近了一步。

这种成功保护了绵羊胎儿的“人造子宫”装置或许即将迎来人体试验 | E. A. Partridge et al./Nature Commun.

这种“人造子宫”装置准确的名字是“新生儿发育子宫外环境”(EXTEND)。它利用充满液体的袋子模拟羊水环境,并将胎儿的脐带血管通过手术与供氧装置连接。在此之前,来自费城儿童医院的研究团队利用绵羊胎儿对装置效果进行了初步验证。

目前,研究者开发“人造子宫”是为了保护早产儿,而不是从零开始全程培育胎儿 | 图虫创意

与科幻作品的设想不同,这种装置并不能从受孕开始全程培育胎儿。它的目的仅仅是保护过早出生的极早产儿,通过模拟母体环境改善婴儿存活率和健康状况。

猪心移植

9月20日,马里兰大学医学中心研究者成功实施了世界第二例将猪心植入人体的异种器官移植手术[2]。

进行中的异种器官移植手术 | University of Maryland School of Medicine

接受移植的是一位58岁的男性患者,他的心脏病已经发展到极为严重的末期,而且缺少其他治疗选择。为适应移植需要、降低排异风险,研究者对供体猪进行了多达10处的基因编辑,同时还对患者进行了新型抗排异抗体治疗。手术后,患者目前恢复良好,他已经可以自主呼吸,不再需要辅助装置来维持生命。

第二位植入猪心脏的患者劳伦斯·福赛特(Lawrence Faucette)(左)与妻子(右)| University of Maryland School of Medicine

2022年1月,同一研究团队进行了世界首例猪心移植。当时的手术最初也很顺利,但出于多方面原因,接受移植的患者2个月后还是因为心脏衰竭去世了。第二例手术能否让患者生命延续更长时间,这目前还是未知数。(更多阅读:猪心脏移植第一人去世,术后存活2个月)

粉钻诞生

天然粉钻是一种十分稀有的宝石,它们不仅数量极少,而且几乎全部都发现自地球上的同一个地方——那就是位于西澳大利亚的阿盖尔地区。

来自阿盖尔矿床的彩色钻石 | Murray Rayner

为什么只有这块“天选之地”能找到粉色钻石?通过对岩石样本进行更准确的年代鉴定,研究者推断出了阿盖尔钻石矿的诞生过程[3]。首先,地幔层中先是形成了普通的无色钻石;接下来在约18亿年前,古大陆撞击结合的巨大压力扭曲了钻石的晶格,让它们得以呈现粉色;最后,在约13亿年前,随着超大陆Nuna裂解,粉色钻石从开裂的接缝处向上到达地表,形成了能被人类发现的钻石矿。

来自阿盖尔矿床的粉色钻石 | Murray Rayner

了解粉色钻石的诞生过程,能帮助人们更好地寻找钻石矿藏,同时也能增进科学家对地球深部活动的理解。

细胞计数

人身上总共有多少细胞?一项研究给出了最新的估算结果[4]:体重70千克的成年男性体内细胞总数约为36万亿,体重60千克的成年女性体内约有28万亿细胞,而体重32千克的10岁儿童体内细胞数量大约是17万亿(万亿也就是10的12次方)。

在细胞计数中,微小的红细胞与血小板占了最大比例 | pixabay

为计算细胞总数,研究者从既往发表的超过1500篇研究论文中收集了大量信息。他们汇总了人体内约400种主要细胞的尺寸与质量信息,调查了它们在不同组织中的分布,然后再把数据套用到标准人体解剖模型中进行计算。在计算中,研究者还发现了有趣的规律:细胞的大小与总数非常接近反比关系。尽管细胞的尺寸千差万别,但每一类尺寸的细胞在人体内所占的总质量都非常接近。

神经生长

本周,尼康“小小世界”显微摄影奖又公布了新一年的获奖作品。这一次,在视频组中获得冠军的是一段展现神经生长发育的延时显微摄影[5]。

点击边框调出视频工具条

延时显微摄影展示神经元的生长 | Alexandre Dumoulin/Nikon Small World in Motion Competition

这段视频展示了在鸡胚胎的中枢神经系统中,发育的神经元如何伸长轴突并形成新的连接。这是一段48小时的延时摄影,采用共聚焦显微技术拍摄。

在日常研究工作中,拍摄者亚历山大·迪穆兰(Alexandre Dumoulin)关注的重点就是鸡与小鼠胚胎的神经元发育。通过观察这些胚胎,他试图了解神经系统的运作方式,并寻找导致神经发育障碍的潜在因素。

参考文献

[1] https://www.nature.com/articles/d41586-023-02901-1

[2] https://www.medschool.umaryland.edu/news/2023/UM-Medicine-Faculty-Scientists-and-Clinicians-Perform-Second-Historic-Transplant-of-Pig-Heart-into-Patient-with-End-Stage-Cardiovascular-Disease.html

[3] https://www.nature.com/articles/s41467-023-40904-8

[4] https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2303077120

[5] https://www.nikonsmallworld.com/news/a-glimpse-into-the-central-nervous-system-wins-the-13th-annual-nikon-small-world-in-motion-competition

作者:窗敲雨

编辑:Luna

封面图来源:Children's Hospital of Philadelphia

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