在美国，需要新肺的患者平均要等待一年多才能等到一个器官。这通常太长了——2009年有237名等候器官移植的患者因此死亡。然而，近期细胞再生技术的进展，或许有一天能让患者在一个月内就能“捐献”一个健康的肺给自己。
今年夏天，科学家们在老鼠身上展示了首个功能性替代肺。该技术遵循了再生医学中日益成为标准的操作方法，但肺是迄今为止复制的最复杂的器官。耶鲁大学的生物医学工程师劳拉·尼克拉森（Laura Niklason）的研究小组移除了老鼠的肺，剥离了细胞，只留下由胶原蛋白和其他结缔组织组成的无生命支架。他们用从其他老鼠身上提取的可塑性肺细胞填充了支架，这些细胞增殖形成了新的气道和血管。经过短短八天的生长，这些肺就被移植到其他老鼠身上，在那里它们输送氧气的能力达到了正常健康器官的95%。
定制的人类肺器官仍需多年时间。为了防止患者的免疫系统攻击新器官，医生需要使用患者自身细胞来完成重新播种步骤；尼克拉森的研究小组目前甚至对老鼠也无法做到这一点。虽然其他研究人员在其他细胞类型上取得了进展，但找出如何生产不会形成肿瘤并能发育成正确类型肺细胞的成人干细胞一直很困难。尼克拉森认为，她还需要大约20年才能实现人类肺部的再生，但她决心坚持下去。正如她所说：“我研究这项技术不是为了给老鼠做肺。”
如何重塑一个肺
第一阶段：剥离
科学家们向老鼠的肺中注入一种洗涤剂，去除器官中的细胞，只留下其由胶原蛋白组成的无生命支架。然后将其置于促进细胞生长的标准富营养液中。
第二阶段：构建气道
科学家们将从幼鼠肺中提取的上皮细胞泵入气管支架中，这些支架通往其他空的气道。细胞附着在支架上并增殖，形成支气管、细支气管和肺泡——那些与血液交换氧气和二氧化碳的微小气囊。
第三阶段：构建血管
制造血管的过程类似。这次，将从老鼠肺中提取的内皮细胞注入肺动脉的支架中。细胞会生长形成肺的静脉、动脉和毛细血管。
