程超
子宮,孕育孩子的宮殿。女人因此而變成偉大的母親??墒?,十月懷胎的艱辛勞累,分娩的風(fēng)險(xiǎn)痛苦,讓人不禁幻想,若能有一個(gè)人造子宮,讓受精卵在里面生長發(fā)育,免去人為生育的痛苦,該有多好。如今,這種聽上去十分科幻的事情,卻已有世界各國的科學(xué)家在積極研究。
為了早產(chǎn)兒
實(shí)際上,在過去的幾十年,各國科學(xué)家一直嘗試在容器中孕育胚胎。這不僅僅是為了解放母親,也是為現(xiàn)實(shí)中每年數(shù)萬的早產(chǎn)兒尋求繼續(xù)生長的活路。在美國,早于24周降生的早產(chǎn)嬰兒每年有4~5萬,其存活率只有50%左右。早產(chǎn)嬰兒的腦部和肺部受損率較高。人造子宮,可以為早產(chǎn)兒提供健康的生長環(huán)境,提升存活率。
人造子宮結(jié)構(gòu)
人造子宮必須具有的結(jié)構(gòu)包括:人造胎盤、羊水、微環(huán)境調(diào)節(jié)、微生物環(huán)境。
胎盤:胎盤可以將母體的抗體以及各種營養(yǎng)物質(zhì)輸送給胚胎,以促進(jìn)其生長,增強(qiáng)其免疫力。此外,胎盤還對輸送的養(yǎng)分進(jìn)行調(diào)節(jié),避免出現(xiàn)營養(yǎng)不足或營養(yǎng)過剩。
羊水:羊水營造復(fù)雜的動(dòng)態(tài)環(huán)境,保證胚胎的發(fā)育。在最初階段,羊水主要由水和電解質(zhì)組成。隨著胚胎發(fā)育生長,羊水中逐漸出現(xiàn)蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)、抑菌劑、尿素等。此外,羊水還在胚胎外圍形成緩沖,起到保護(hù)作用。胚胎會(huì)吸入和排出羊水,這個(gè)活動(dòng)對胚胎的肺部發(fā)育極為有益。胚胎也會(huì)吞咽羊水,并生成尿素和排泄物。
環(huán)境調(diào)節(jié):母體在站立、行走和躺下時(shí)會(huì)對胚胎形成不同的刺激。人造子宮需要模擬母體在不同時(shí)段的行為,給胚胎一個(gè)模擬的外界環(huán)境。胎兒是一位安靜的聆聽者,人造子宮的環(huán)境中還要有各種聲音。聲音除了能夠幫助胚胎發(fā)育聽覺神經(jīng),還可以讓胎兒與母親以及外界環(huán)境建立起認(rèn)知和親密的關(guān)系。
微生物環(huán)境:在母體子宮中,胎兒接觸到的腸道微生物,有助于胎兒消化食物、調(diào)理腸道以及形成免疫力,使他們能夠適應(yīng)降生后的空氣環(huán)境。因此人造子宮也要模擬出微生物環(huán)境。
實(shí)驗(yàn)突破
近日,美國費(fèi)城兒童醫(yī)院研究人員用塑料做成類似子宮的容器,在其中注入溫水和鹽,模擬孕期子宮羊水。早產(chǎn)羔羊被置入其中。人造子宮接有專門管道,每天注入定量“羊水”,確保生活其中的羔羊獲得新鮮供給。
實(shí)驗(yàn)羔羊通過臍帶與特制“機(jī)器胎盤”連接,實(shí)現(xiàn)血液氧合。這一過程中,羔羊的心跳將“用過的、廢舊”血液擠壓到機(jī)器中,更新之后回流到羔羊體內(nèi)。
共有8頭早產(chǎn)羔羊用于人造子宮實(shí)驗(yàn),其中5頭相當(dāng)于人類23周早產(chǎn)兒大小,另外3頭孕周略長。它們?nèi)空0l(fā)育,血壓和其他健康指標(biāo)穩(wěn)定,在人造子宮內(nèi)沒有其他并發(fā)癥。
研究人員稱,整個(gè)體系試圖模擬真實(shí)子宮,讓23周至24周早產(chǎn)胎兒待在模擬母體子宮的環(huán)境中,提高它們的存活率。相關(guān)研究發(fā)表于《自然·通訊》雜志。目前,研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)與美國食品和藥物管理局開始商談,希望能在3~5年內(nèi)展開人體實(shí)驗(yàn)。他們稱,無意取代人體子宮或挑戰(zhàn)胚胎生存極限,只希望探索更好方法照顧過早出生的胎兒。
兩大難題
目前,人造子宮還有兩大難題,一是技術(shù),二是倫理。
從技術(shù)來看,人造子宮尚不成熟。美國費(fèi)城兒童醫(yī)院的人造子宮只是在胚胎孕育的最后階段扮演了子宮的角色,可以幫助早產(chǎn)兒生長和存活。但是,成熟的人造子宮必須相同或類似于生物的自然子宮,滿足孕育胎兒全過程的所有條件。
另外,和一般的技術(shù)革命不同,人造子宮還要面對倫理的選擇,涉及社會(huì)、哲學(xué)和政治等領(lǐng)域,其技術(shù)應(yīng)用,有待進(jìn)一步商榷。endprint