目前，科研学家正在试图通过生物工程手段制造完整的心脏：首先通过技术手段获得心脏的立体构架，然后将与器官移植受体匹配的细胞接种到心脏支架上进行分化和生长，最后促使心脏自行跳动。这样可以降低器官移植接受者的排异反应风险。人造心脏已不仅仅是一个梦想。

    目前，心脏制造技术的相关研究已经在波士顿马萨诸塞州总医院展开。外科医生和再生医学研究员Harald Ott已经找到了一个构建心脏支架的新方法。

    用玻璃和塑料制造一个鼓形的腔室，外接一个塑料管，里面乘着一个新鲜的心脏。附近是一个泵，可以推动溶解剂通过塑料管到达心脏的主动脉。溶解液会通过血管网络被输送到心脏各处。Ott解释，在过去的一个星期左右，这种流动的溶解剂会去除心脏中脂类、DNA、可溶性蛋白质、糖和几乎所有其他细胞物质，仅留下一个胶原蛋白、层粘连蛋白及其他结构蛋白构成的用于托举器官的网架。

    心脏支架并不一定非得是人类的。猪的心脏也是可能的：它们能够起到支撑作用，而且不带有人类疾病。猪的心脏很少有疾病或复苏能力减弱的现象。“猪的组织比人类更安全，而且供应量无限，”美国匹兹堡大学再生医学研究员Stephen Badylak说。

Ott说，最棘手的部分是要确保溶解剂只溶解适量的材料。剥去太少，原有基质会保留一些，细胞表面物质可导致器官接受者免疫系统的排异反应。剥去太多，可能会失去重要的蛋白质和生长因子。

    通过不断试验和失败，研究人员找到了适当的溶解剂的浓度，溶解时间和压力，完善了心脏和其他器官的脱细胞过程。这可能是器官生产行业发展最好的时期，但它仅仅是第一步。接着，产生的支架需要被重新填充。

    “再细胞化”是一个新的挑战，西北大学范伯格医学院的外科医生Jason Wertheim说。“第一，我们用什么细胞？第二，我们用多少细胞？第三，它们应该是成熟的细胞、胚胎干细胞还是iPS[诱导性多能干细胞]细胞？最佳的细胞来源又是什么？”

    原则上，iPS细胞方法可以提供新心脏全套的细胞类型，包括血管细胞和多种类型的心肌细胞。但在实践中，它运行也受到了阻碍。其中之一就是人心脏的尺寸规格。Ott说，这一数字被严重低估。此外，研究人员还不知道利用iPS细胞能否在人心脏支架内分化发育出正确的细胞类型。

    当位于心脏构架内时，一些未成熟的细胞会生根并开始生长。但要促使它们具有细胞功能，心肌细胞需要更多而不仅仅是含氧的基质和生长因子。“细胞能感知到所处的环境，” 一直试图进行肺移植的 Angela Panoskaltsis-Mortari说， “他们所感知的不只是生长相关因素。他们还能意识到机械力量，这能推动它们向正确的细胞类型发育。”

    脉管系统的完整性的第一道障碍。任何漏洞都可能滋生血块导致器官或动物死亡。“你需要一块完好无损的内皮组织，否则就会有血块或者泄漏。” Gilbert说。Ott已经证明，工程器官可以在一段时间内生存。他的研究小组将一个生物工程肺移植到大鼠体内，可以为动物进行气体交换，但是肺部空腔很快被液体充满。向大鼠移植的生物工程肾在今年年初成活，无凝血，但过滤尿液的能力非常弱，这也许是因为没有产生足够的肾所需要的细胞类型。Ott的团队和其他研究者通常将人造心脏植入大鼠的颈部、腹部或动物自身的心脏旁边。

    尽管虽然研究人员可以用血喂养人造心脏，并能保持它们跳动一会儿，但这些人造心脏都没有足够的泵血功能。研究人员表示只有人造心脏具有更高的运作能力，才可以把它移植到更大型的动物身上。