當人體的器官或組織沒辦法作用，最後不得已的方式，就是做置換。在臨床上，等待器官捐贈者的捐贈，永遠是看運氣，不是每位患者都可以幸運等到符合自己的器官，因此，有研究團隊致力於仿生器官的開發，也就在體外利用機電等原理，設計一個類似真實作用的樣品，然後移植到體內；也有團隊研究在體外利用幹細胞來培養真實的組織，或者利用3D列印堆疊生長組織所需的細胞，在體外長好後再移植到體內；另外有科學家主張將細胞移植到體內，取代器官移植。每個方法各有其利弊。而在仿生器官的開發中，每天跳動十萬多次的心臟，一直是各界開發的焦點。
仿生心臟設計上的挑戰
開發和心臟相同結構及功能的仿生心臟，困難點在哪裡?除了生物排斥性，血塊凝結，在功能上會遇到最大的問題，就是結構組件間的作動所產生的磨耗。此外，仿生心臟如果一分鐘跳動80下，那麼每天大約十一萬兩千次，一年就高達四千兩百萬次，在機械結構、材料和電力設計上，都是非常大的挑戰。
沒心跳的仿生心臟
有沒有辦法可以不要跳動，且沒有接觸磨耗?而仍擁有心臟的血流運作功能。美國德州就開發一個符合這樣要求的仿生心臟。這個心臟的初始設計是來自澳洲的工程師Dr.Daniel Timms，2001年時在昆士蘭科技大學(Queensland University of Technology)就讀，現在，他是德州BiVACOR公司的創辦人。這個仿生心臟設計有一個旋轉盤，兩面各有小葉片，能把血液打入身體和肺部，但沒有典型的心臟跳動；而這個旋轉盤的動力，是源自磁場的力量，所以沒有傳統軸承或機械接觸。鈦金屬設計，相當輕小，兒童也適用。預計可以在生物體內使用至少十年，透過皮下外接電池和控制組件。
下一步進入人體實驗
羊隻的胸腔大小和人類女性與兒童差不多，這個仿生心臟已經成功移植到羊的身上，這隻羊在手術後六小時，便可重新站起並進食。下一步，預計三年內可以進入人體試驗。有興趣可以在The Common Good網站看看這個集資計畫的資訊。
其實仿生心臟的設計，除了美國德州的這個團隊，其他像是法國和中國也做過仿生心臟的開發，除了羊隻的動物實驗，也做過人體的心臟置換，普遍使用至多三年五年，可以說是等待捐贈器官期間的替代品。而BiVACOR的設計，因為沒有了磨耗和跳動的問題，像是希望作為永久置換用，完全取代捐贈器官。
文章參考：ABC News
影片來源：gbonger3
圖片來源：juhansonin@Flickr CC BY 2.0
