@ 2015.11.24 , 10:01
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「人造声带」诞生,声音移植指日可待

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研究人员首次在实验室培植出了声带组织,可以在移植到动物身上后成功发声。更值一提的是,目前接受移植的动物都没有出现任何排异反应,因此这个生物工程组织将很有可能在未来应用到人类的声带移植中,以帮助那些因声带疾病或手术切除而失去自己声音的人们。

加利福尼亚大学的发声学博士Jennifer Long虽然没有参与这次研究,但也在一次采访中肯定了这项发现的重要意义,她表示,这对广大患者而言是一个非常好的消息,因为就目前而言,解决声带问题造成的『失声』现象的手段还十分有限。

声带由两瓣灵活有力的肌肉组成,表面覆盖膜状结构。当我们说话时,通过声带的空气使两块肌肉互相振动,从而发出声音。大多数人的声带振动速度都在每秒100-200次左右,而女高音歌唱家的声带振速可以达到每秒1000次。声带出现问题的病人往往会觉得发声吃力,因为他们的声带振速一般都在每秒100次以下。

仅在美国,就有2千万病人由于不得不切除喉部的良性或者癌变的组织,而面临暂时性或者永久性的失声问题。

来自威斯康辛大学医学与公共卫生学院的Nathan Welham是这篇论文研究的合著者,他强调了声音对于人们生活的重要影响: “毫不夸张地说,如果一个人的声音很不悦耳,那么不论这个人本身如何,只要一开口,大家就会自然而然地把注意力都集中到TA的嗓子上了。”

不过,在实验室里培养人造声带组织可一点也不容易。Walham在一次媒体声明中介绍说:"像人类声带这样精致的结构确实很难通过人工仿造出来。我们的人造声带由非常特殊的材料制成,既要有足够的灵活度以确保振动幅度,又要十分强韧,以免在每秒数百次的振速下发生断裂。"

研究团队提取了五份声带细胞,分别来自一具医学捐赠的遗体和四位因喉部良性肿瘤而做了切除手术的病患。稍后,研究员从这些组织中提取出粘连式纤维原细胞和上皮细胞,并且将两种构成粘膜的细胞组织涂抹在由胶原蛋白制成的3D支架上。

几周后,指甲上的细胞就形成了与人类声带组织十分相似的复杂结构,并且具有相近的功能。
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为了检测这个仿生结构的实用性,研究人员从死去的犬类身上摘取咽喉部分,把人造声带移植到其中一侧。他们发现,人造声带确实可以在空气通过咽喉时发出声音,从高频相机拍下的画面中可以看出,人造组织的振动方式与自然声带十分接近。

之后,研究人员又将人造声带移植到经基因改造而具有人体免疫系统的老鼠身上,他们惊喜地发现,老鼠的免疫系统没有出现排异反应。Welham表示: "由此看来我们的人造声带可能和眼角膜一样属于免疫豁免部位,不会引起移植者的免疫反应。"

实际上,实验室培养出的声带组织和人体本身的声带相比,唯一的差别就是不如后者发育得成熟,毕竟一个人在出生之后,声带还经过了至少13年的生长发育期。

在把这项发明运用到人类身上以进行长期临床研究前,研究者们还需要解决这样一个问题,那就是如何可以在活体动物上进行移植,同时必须保证动物的存活和人造组织的功能完整。

研究者还需要保障声带细胞的充足供应和健康可靠的质量,而一般情况下,人们只会在喉部发生癌变时才进行切除。为了解决这一问题,现在也有其他研究团队正在尝试直接将人体干细胞转化为声带细胞。

因此,想要实现人造声带的移植还需要一定的时间,短期达成还有相当多的困难要克服。不过,对于广大由各种原因导致而失去自己声音的人们来说,现在这一领域的研究发现已经将从前的『不可能』转为『可能』,这项成果显然是医学界一大可喜的进步。

本文译自 Science Alert,由译者 小拓跋 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 9+1

  1. 2992209

    伪娘福音——煎蛋掰弯计划科技保障部

  2. 拔粪宝
    @2 years ago
    2992216

    声带长得好像..

  3. 2992227

    我还以为是声带

  4. 额呵呵
    @2 years ago
    2992252

    我对这个有点怀疑。因为我亲眼看到过,有一天我邻居阿姨午睡后发出了我村口刚去世一个星期的老奶奶的声音~~~人声音的音色和音调仅仅是声带控制的???

  5. 蚊子菌
    @2 years ago
    2992272

    给我移植萝莉的声带

  6. 河畔小镇
    @2 years ago
    2992319

    @和田光司

  7. 2992324

    @额呵呵: 通灵鬼神党去死

  8. 东经
    @2 years ago
    2992393

    再也不用电子喉了

  9. 抹茶
    @2 years ago
    2992419

    歌手岂不是很好当了

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