器官银行：器官移植的福音

　　从器官捐献者去世开始，器官的有效期就开始了倒计时。肾脏移出体外后只能存活大约36小时，肝脏为16个小时，心脏则只有3到5小时。如果器官不能在有效时间内成功移植，就会被丢弃，而这非常可惜。因为仅仅在美国，每年就有超过12万人等待器官移植。而2014年，只有29532人获得了合适的器官捐赠，每天都有21人因为没有合适器官死亡。

　　如果科学家能够找到延长器官保质期的方法，就可以为病人建立器官银行。这将带来很多好处。首先，医生可以借此修复器官组织，从而获得更多的有用器官。其次，如果病人不需要立即进行器官移植，就可以先利用其它方法让器官接受者的免疫系统慢慢适应新的器官，提高移植成功率。

　　认识到器官银行的巨大潜力，对于试图延长器官保质期的创业公司，美国国防部最近给予了价值350万美元的资助。

　　现在，延长器官保质期主要有两类方法。一类方法对器官进行冻干处理来实现快速、便捷保存，另一类方法尝试改变器官的细胞和组织，使器官进入冬眠状态。前者速度更快，后者更安全，但两类方法都面临很多技术难题。

　　目前，最受欢迎的器官保存方法是冷冻。通常情况下，可以用液氮实现活器官或者有机物的深度冻结。但冷冻保存器官则很困难，因为普通冷冻会在器官内产生冰晶。而冰晶会损害细胞和组织，使器官不再适合移植。要解决冰晶问题，冻结和解冻器官的速度必须足够快，以防止冰晶的形成。此外，器官从冷冻恢复至体温的过程需要均匀加热，以避免产生可以撕裂器官组织的热应力。

　　2005年，Greg Fahy成功将兔子肾脏冷却至玻璃化状态，这是目前为止器官冷冻保存技术取得的最大成就。玻璃化是一个非常快的过程，它能避免水晶的形成。但是，复原器官的过程中，Fahy无法消除热应力。

　　明尼苏达大学的John Bischof则认为他找到了解决热应力问题的方法。他先将磁性纳米颗粒加入玻璃化器官，然后将器官暴露在射频电波中。这样，纳米颗粒就会开始振动，并以每分钟超过100摄氏度的速度从内部加热器官。利用这种技术，在啮齿动物的细胞和组织中，Bischof不仅成功防止了冰晶的形成，还消除了热应力。

　　其他研究人员也在尝试其它消除冰晶的技术。哈佛大学的生物工程师Mehmet Toner就尝试通过以极快速度给组织、细胞降温，使得细胞、组织的水在冰点下保持液态。麻省理工学院的实验室也在研究类似的被称作等体积冷却的技术，这种技术能在保护室内通过增加压力降低温度，但同时能让器官的体积保持不变。

　　尽管器官冷冻技术获得了很多进步，但科学家还是无法在冻结和解冻器官的过程中不产生任何伤害。因此，很多科学家开始向大自然寻求灵感，希望通过学习其它动物实现人体器官的保存。

　　Carleton大学的Ken Storey主要研究如何停止“生物时间”，他想让器官进行冬眠，并能在移植手术时苏醒。Storey说：“大多数脊椎动物都可以完全“关闭”自己进入假死状态，并在合适时候苏醒。”具体来讲，他通过研究松鼠和厚尾侏儒狐猴获得了冬眠的生物机制。

　　但这种方法实际应用起来要难得多。因为大多数哺乳动物冬眠后，环境变化不仅使它们关闭了分解脂肪、糖类以获取能源的细胞、组织，还停止了导致新蛋白质生成和旧蛋白质破坏的DNA活动。但是，人类没有这种功能，人类细胞要么正常工作，要么开始凋亡。

　　Storey认为他可以在不发生细胞凋亡的情况下，人为诱导人体器官细胞进入假死状态。要让器官苏醒，则只需反向重复之前的过程。尽管Storey的研究取得了很多进展，但距离诱导整个器官进入假死状态还有很长的路要走。

　　实际上，所有保存人类器官的研究项目都处在起步阶段。大部分的方法只在动物或非常基本的人类细胞系上做过测试。要解决器官短缺的问题，致力于结束肾脏捐赠短缺的组织“零等待”认为应把重点放在增加捐赠器官上。“零等待”的执行主任Josh Morrison说：“只要0.06%的美国人捐赠肾脏，我们明天就可以结束肾脏短缺。”

　　新英格兰器官银行的总裁兼首席执行官Alexandra Glazier还列出了其它解决器官短缺问题的方法。虽然认为科技进步在解决器官短缺问题中能够扮演重要角色，但她认为还有其它增加有用捐助器官的途径。比如，放松特定病症和传染病患者捐赠器官的政策限制。

　　最后，要帮助12万等待新器官的美国人，各种方法都有必要。器官银行有可能极大改善器官短缺的现状。