科学家创建“乐高”新技术，实现细胞叠加重构人器官

　　2013年开始，借助诱导多潜能干细胞（iPSC）、CRISPR/Cas9等新技术，培育类器官在生物医学领域成为新宠。这些类器官不仅仅能够作为研究人体器官结构的模型，还可以用于药物的临床试验。但是，这项体外器官构成技术目前还停留在实验室水平，且培育出的微型器官仅仅具有部分功能。

　　类器官的出现，让科学家提出“复杂的人体器官”的进一步预想。这样的复杂模型能够取代在人身体上进行直接试验，规避副作用等风险。但是，构建复杂器官面临着很大困难：构建器官组织时，不同类型的细胞无法精确定位，通信细胞无法正确与其他细胞相连。

　　近期，科学家找到通过DNA片段选择性叠加细胞的方法，打破细胞排列紊乱的僵局。相关研究成果于8月31日发表于《Nature Methods》期刊。

　　细胞“贴上”DNA片段，实现细胞与细胞的正确组合

　　人体器官包含了多种类型的细胞。例如乳腺组织，它由血管细胞、脂肪细胞、纤维细胞、白细胞等组成。为了正确排列这些类型的细胞，研究人员首先合成DNA片段、单链DNA分子，并将它们嵌合至细胞膜上，让每个细胞都有悬空的DNA链。

　　这些DNA片段的作用类似于魔术贴，通过双链互补的原理将细胞与细胞相连。科学家们就可以严格控制细胞的正确组合、排列。一层一层叠加，研究人员花费数小时，构建出又数百个功能细胞组成的三维器官模型。

　　科学家们将这一新技术命名为：DNA操纵细胞集合（DNA programmed assembly of cells，DPAC）。

　　DPAC技术的局限性

　　加州大学旧金山分校药物化学副教授Zev Gartner表示，目前实验室能研发出几厘米厚度的组织。虽然由成千上百的细胞，甚至上百万细胞构成，但是仅仅只有50-100微米厚。（相比之下，人类头发平均约100微米厚。）

　　因为类器官内部的细胞需要血管提供氧气和营养，所以目前，研究人员尚不能研发出更大更厚的组织、器官。为了突破局限，研究人员正在努力创造功能性血管，之后还得找到血管与细胞连结的新方法。

　　他们相信，通过DPAC技术、3D打印技术、干细胞技术等先进技术的联盟，构建完整且具有功能性的器官指日可待。