几周前,我从VivoArts转基因美学学院参观回来,这个公司是Adam Zaretsky Wagg协会在阿姆斯特丹的临时研究和教育机构。

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那天的一个参观项目是“组织培养实验室”。Oron Catts是这个实验室的负责人,他是一位组织工程艺术家。他同时也是SymbioticA的艺术总监和创建者之一。SymbioticA是西澳大利亚大学解剖与人类生物学院的艺术与科学合作研究实验室。他还与Ionat Zurr一起发起了“组织培养与艺术”这个项目。

百科是这样定义组织培养的:一种将生物组织或细胞从生物体分离,并使其生长于液体、半固态或固体培养基中。组织培养一般指培养动物细胞或组织,如果是培养植物细胞通常会明确指出是植物细胞培养。

在下一次的帖子中我会向大家讲述在这个实验室的亲身体验。现在我想向大家分享一下Oron Catts在这个工作室启动仪式上的讲话。他的名为“再生医学的新年表—一部有偏爱的历史”的演讲把我们的工作组放进了整个再生医学发展的历史中。

就如HG Wells在 1895年写到的,对于工程师来说生命已经成为一种研究对象:

“我们经常容易忽视其实一个生命体也可以被看成一种原材料,一种合成的东西。它是可以被改变和塑造的”HG Wells,1895

1885年Wilhelm Roux从鸡胚胎中取出一段骨髓板并将其放入温暖的盐水溶液中,从而建立了最初的组织培养原则。

首例成功的人体器官移植是Eduard Zirm在1905年捷克奥洛摩斯进行的角膜移植。

1907年动物学家Ross Harrison 成功的培养出了部分生命实体。他成功在凝结的淋巴液培养基上培养出青蛙神经细胞。

1913年,生物学家、优生学家兼外科医生Alexis Carrel通过在无菌条件下的定期补料成功实现了细胞的长期培养。1912年,他从鸡胚胎的心脏中取出组织细胞从而证明了恒温动物的细胞也可以在实验室条件下存活。这个组织细胞存活了34年,甚至在Alexis本人已经去世后还存活着,最后它被人为停止了培养。Alexis的实验令与他同时代的人们感到恐惧。甚至有人说正是Alexis在洛克菲勒医学研究所的实验室启发了好莱坞科学怪人的影片。

有趣的是,这种分离生物体并保持细胞存活的做法在当时被称为“人工生命”。

1913年Ross Harrison 指出了人们对组织培养在认识上的矛盾:

“近期一些有关细胞在体外存活、生长、分化的研究竟引起人们如此大的关注,这真是令人有些吃惊。我们的思维被有机体作为一个整体存在的定式锁住,而忘记了事实上我们每个人都是由无数个带有不同结构和作用的细胞单元组成的。”

Eduard Uhlenhuth在1916年写到“组织培养的发现可以说是创造了一种新的细胞可以生长的环境。”

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Martin A. Couney博士在世纪成就博览会上的展品,芝加哥,1933-1934

世界上首个早产婴儿保育箱(premature baby wards )出现在美国一个叫做“奇妙的生活”的诡异展览上。

从1910年到1930年,组织培养开始被科学家承认是一种科学。人们开始认识到这不只是好奇心的产物还可能有许多实际用处。

1948年确立了首个动物细胞的细胞株(老鼠)。这些细胞是老鼠身上存活时间最长的细胞。

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1951年建立了首个无限增殖人体细胞株HeLa。这个细胞株是采自被动捐献者Henrietta Lacks的宫颈癌细胞。Henrietta在那年死于宫颈癌。

这些细胞由George Otto Gey在为经过Henrietta知情或同意的情况下培养并在其后用于盈利性目的。

也没有通知病人或其亲属的必要,因为手术过程中丢弃或获得的东西,诊断及治疗发现被认为是归医师及/或医疗机构所有。

加利福尼亚高级法院在1990年讨论了这一问题及Lacks的案例。法院裁决认为人丢弃的组织或细胞不属于个人财产可以被用于盈利性目的。

Hela细胞被称为“永生的”因为他们可以在实验室培养皿中无限次繁殖。据估计Hela细胞在实验室中繁殖的总数大大超过了Henrietta Lacks生前全身细胞的总数。

海拉细胞被送往世界各地用于对癌症、艾滋病、辐射及有毒物质对人体影响、灰质基因图以及无数其他的科学研究。它甚至还由人造卫星送去了太空,以测试人体组织细胞能否在零重力的环境下生长。海拉细胞还被用于检测人体对胶水,化妆品及其他产品的敏感度。(来源

人们一般不会把细胞株看出具有人性的。但听说有这样一件事。一天晚上当一个使用海拉细胞做研究的医生与一个Henrietta的亲属一起共进晚餐的时候,他意识到自己正在用一个人的细胞做实验。Herietta及她的家人从来没有同意过细胞株的采集。他们希望人们能尊重她对科学的贡献从新认识到海拉细胞的“人性 ”的一面。

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HeLa cells 海拉细胞

1954年,组织培养的领域变的更加正规化。

“我想把这一领域过去给人的神秘感和复杂性从人们的认识中去除。灰暗的墙壁,带着口罩头套穿着黑色工作服的研究员,各种形状扭曲的玻璃瓶以及里面冒着泡的五颜六色的液体,闪着寒光的不锈钢,不知从何处喷出的蒸汽,封闭式显微镜以及那种好像巫师用的大锅,这些印象让很多人认为组织培养艰涩难懂而又是平民百姓遥不可及的。”P.R White,《动植物细胞培养》,纽约,罗纳德出版社 1954.

Joseph Murray在1954年成功完成了首例移植手术,是双胞胎之间的肾脏移植手术。

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Joseph Murray 在进行首例活器官移植手术(图像)

1978年,Louise Brown,这个世界上首个体外受精的婴儿诞生。

Langer, R & Vacanti JP,“组织工程学”,《科学》 260,920-6;1993.

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Eastern Mud Salamander, Pseudotriton montanus 东方火蜥蜴

我们正在越来越接近蜥蜴:我们可以用自身的组织细胞培养出损伤的身体器官,从而实现自我修复。在80年代,修复身体损伤还停留在机械化的阶段。人们安装假肢,人工心脏瓣膜,机械器官。十年后的前景是我们可以依赖细胞发展出立体的器官。

Previously: Image of the day, September programme of the VivoArts School for Transgenic Aesthetics and Day 1 at the VivoArts School for Transgenic Aesthetics: Seed broadcasting workshop.

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