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如何人造一根骨头 - Nina Tandon

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    你可以在人体外长一根骨头吗？
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    答案在不久的将来会变成是的
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    但在了解这件事是如何达成之前
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    我们首先要知道
    骨头在身体里是如何自然生长的
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    多数的骨头从胎儿长起，以柔韧的软骨组织存在
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    骨形成细胞会和一种海绵状矿物晶格取代这种软骨组织
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    这种物体是由钙和磷酸盐组成的
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    晶格会越变越硬，并成为造骨细胞
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    是一种专用的骨生长细胞
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    它会产生更多的矿物质，提高骨头的强度
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    晶格并非由活细胞、
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    血管、神经或其它
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    在特殊的管道中生长的活的组织组成
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    在发展过程中
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    大量的成骨细胞加固了骨架
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    骨架可以保护器官，让我们移动
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    也能产生血细胞的骨架，等等
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    但单单这个最初的建造过程
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    不足以让我们的骨头变得强壮及有功能
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    如果你拿着一根这样子的骨头
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    附上肌肉
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    试着用它去举起一个较重的物体
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    这根骨头很有可能会在强压下折断
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    这一般不会在我们身上发生
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    因为我们的细胞会持续地在身体各处
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    需要用到骨头的地方加固并建造骨头
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    这种理论来自于沃尔夫定律
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    但是，形成骨头的物质是一种有限的资源
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    这种新加固的骨头
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    只有在物质足够的情况下才能产生
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    幸运的是，成骨细胞，这个建造者
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    拥有一个相对的细胞，称为破骨细胞，即循环者
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    破骨细胞会用酸与酶降解不需要的矿物晶格
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    从而使得成骨细胞可以制造更多的物质
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    宇航员在太空轨道上必须时常运动的重要原因之一
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    是失重导致的骨骼张力缺失
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    根据沃尔夫定律中所提到的
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    这使得破骨细胞变得比成骨细胞更活跃
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    导致骨骼质量和力量的减少
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    当骨头断掉后，你的身体有一项惊人的能力
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    来重新建造断骨，恢复成未断之前的状态
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    但有些情况，例如去除癌细胞
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    外伤事故
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    和基因缺陷则超出了了身体自己恢复的能力
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    历史上的一些填充由此引发的孔洞的方法有：
    用金属填充
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    用动物的骨头来代替
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    或采用他人捐献的骨头
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    但是这些都不是理想的方法
    因为他们都有可能会引起感染
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    或是被人体的免疫系统排斥
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    而且它们的功能并不像健康的骨头那样齐全
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    一个理想的解决方法便是
    用伤者自身的细胞重新制造一根
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    根据孔洞的形状来订制
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    这其实也是科学家正在尝试做的事
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    他们是这么做的
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    首先，医生会从伤者的脂肪组织中
    提取出干细胞
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    然后做CT扫描来确定缺骨的具体尺寸
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    他们然后做出这个空洞形状的精准模型
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    可以用3D打印
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    也可以在脱细胞牛骨上挖刻出这个形状
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    这些骨头上的细胞全都被剔除出去
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    只剩下类似海绵一样的矿物晶格
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    科学家接着会把伤者的干细胞
    填入这些晶格之中
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    然后放入生物反应器
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    这是一个可以模仿身体内部环境的仪器
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    温度，湿度，酸度和营养成分
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    这些都需要调到合适的程度促使干细胞分裂
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    成为成骨细胞和其他细胞
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    在矿物晶阁上增殖
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    然后用活组织来重塑
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    但是还缺了一件事情
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    记得沃尔夫定律吗？
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    人造的骨头需要承受真实的压力
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    不然的话，它会轻易地断掉或碎裂
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    生物反应器会持续地在骨头周围泵入液体
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    形成压力会让成骨细胞增强骨密度
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    一切就绪，在三个星期后
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    一根活骨便可以从生物反应器中取出
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    并被移植到伤者的身体里
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    虽然这个方法是否适用于人体还未确定
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    实验室培养的骨头已经成功移植到猪
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    与其他动物的体中
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    而人体试验最早可能会在2016年开始
Title:
如何人造一根骨头 - Nina Tandon
Description:

观看完整课程：http://ed.ted.com/lessons/how-to-grow-a-bone-nina-tandon

你可以在人体外生长一根骨头吗？不久的将来，这会有肯定的答案。Nina Tandon探索了人体在自然情况下，是如何在体内生长骨骼的，她也展示了科学家在实验室中复制生骨的过程。

课程教授：Nina Tandon 动画制作：Giant Animation Studios.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:37

Chinese, Simplified subtitles

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