瑞典的外科医生已成功地将完全人造的组织工程改造器官——一根气管——移植进入了晚期气管癌患者的体内。人造气管是利用一个由多孔聚合物制造出来的支架和在生物反应器中从患者自身干细胞生长发育而来的组织，完全在实验室里创造出来的。此生物反应器是设计用来保护器官并促进细胞增殖的。

　　斯德哥尔摩卡罗林斯卡大学医院（Karolinska University Hospital）呼丁格（Huddinge）校区的保罗·麦斯尔尼（Paolo Macchiarini）完成了这项手术。患者现在已经完全恢复，很快已出院。

　　用于气管的支架是由亚历山大·席法利安（Alexander Seifalian）领导的团队发明的，他是伦敦大学学院（University College London）纳米技术和再生医疗学教授。利用哈佛生物科学公司（Harvard Bioscience）制造的“内呼吸”（InBreath）生物反应器，从患者自身干细胞增殖而来的组织在支架顶端生长。支架上粘附有取自患者骨髓的干细胞溶液，并且在生物反应器中旋转的时候保持温暖无菌状态，同时这些细胞生长发育成组织。整个过程大概要2周。

　　这次移植对再生医疗来说是一个重大时刻，加州大学旧金山分校（University of California, San Francisco）再生医疗和干细胞研究中心（Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research）主任阿诺德 ·克雷格斯坦（Arnold Kriegstein）说。“找到用干细胞制造替代性器官组织的方法，”正是再生医疗的光明前景，克雷格斯坦说。

　　然而，克雷格斯坦提示道，气管就像“挂在相对较低处的水果”，因为它主要是机械性器官——一个空气管道。创造像肺或者肾一样复杂的器官组织挑战性要远远大得多，他说。

　　人造器官在几个方面要优于普通捐献器官。人造器官要比通常寻找捐赠器官要快得多；由于人造器官从患者自身的细胞增殖而来，它们不需要用有害的免疫抑制剂药物来防止排斥反应。

　　过去，人们已利用患者细胞和去除组织只剩软骨作为组织生长支架的捐献器官来增殖发育并移植替代性器官。2006年，匹兹堡麦克格万再生医疗中心（McGowan Institute for Regenerative Medicine ）的一个团队成功地将在实验室生长发育的膀胱移植进入了脊柱裂（spina bifida）患儿体内。人造支架先前就发明出来了，但是一直没有用来代替某个人类器官。

　　为了构建这个气管，克雷格斯坦及其团队利用一个布满成百上千万小孔的聚合物为患者的干细胞扎根提供场所。

　　首先，克雷格斯坦及其团队通过对患者进行计算机断层X线（CT）扫描制作了患者的器官玻璃模具。然后，他们把聚合物切成条状并包裹在模具周围，做出“指环状”软骨，赋予气管结构强度。并且他们把模具浸泡在混合有盐化物的液体状态的同种聚合物中。最后，他们用一种溶液洗掉所有成分，这种溶液能够溶解盐化物并使液态聚合物凝结成海绵状形式，类似一个气管器官。

　　气管支架一旦建立，利用哈佛生物科学公司的“内呼吸”生物反应器，活组织就可以在支架顶部生长。“内呼吸”生物反应器是一个鞋盒子大小的仪器，气管可以安置在里面，“就像你把一只鸡放在电转烤肉架上的方式，”哈佛生物科学公司董事长戴维·格林（David Green）说。取自患者骨髓的干细胞溶液浇注在人造气管上，并且旋转支架的同时保持无菌温暖状态。溶液中包含诱导这些细胞分化成为气管中不同类型细胞的化学物质。组织形成大约要用两天时间。

　　由于这是首次尝试，所以建造支架很慢，克雷格斯坦解释说。他补充道，将来他们可以在两天之内基于计算机断层X线扫描结果制作一个完整的支架。