人造子宫最新进展，下一代解决早产和不孕难题

本文所写/探针企业

u2003

人造阴囊的创想较早来自于英国的进化微生物学家J.B.S. Haldane，他预见到2074年，平均70%的孩童将是粘液离不开发端的。

现今妇女的胎儿现实生活中都，在阴囊中都离不开的精子通过输卵管、输卵管与母体透过黏稠交换，赢得糖类黏稠和氢气。中空的输卵管东边精子的犹如附送输卵管，输卵管与精子相通，输卵管东边母体的犹如与母体的阴囊腹腔相通。输卵管内有许多毛，毛内有毛细肾脏，这些毛细肾脏与输卵管内的肾脏相通。精子自己制造血液循环，血液循环通过输卵管中都的肾脏流水到输卵管。毛与毛密切关系则充满着了母体的血液循环，精子和母体通过输卵管上的毛透过黏稠交换，精子的污水则通过滋养层进入外祖母的血液循环，最后被排单单母体。

图一 输卵管重复 图源网路

单纯上，人造阴囊用阴囊内猪凝胶腔生态系统的新鲜流水体温长女，有类似于输卵管-输卵管的系统的总括精子重复驱动的小肠和气管，以供给精子矿物质和氢气，还可以各种类型人为阴囊的新鲜、一年四季和富有连续性的条件。

人造阴囊在稍短、中都、曾一度都不具备不小的意义。

在稍短期，人造阴囊旨在通过各种类型主观阴囊的原因来增强风湿热孩童的猎食机都会和猎食质量。截至2020年，全世界高年级儿的主要死亡原因是风湿热。具体来讲，大平均70％的风湿热儿单单生于在胎儿34至36周密切关系，余下的风湿热孩童中都，在胎儿22周以前单单生于的孩童几乎没有人猎食的机都会，胎儿22-23周单单生于的孩童仅能赢得0.07％的平均寿命，胎儿23偃师单单生于的孩童中都，平均三分之一并能存已逝，进入24周后，猎食比率大幅提高，平均寿命可增高到平均60％。

图二 风湿热儿致死率

现今有专门的高年级高皮质醇抚长女病房，可通过药物、机械通风、黏稠和电解质管理以及外科用药等措施对风湿热孩童透过用药从而提高风湿热结局，但是精准度受限。这些存已逝下来的风湿热儿的呼吸的系统、神经的系统、消化的系统未成年期完全。

越来越有研究成果表明，现有的用药目的都会有利于的重击气管成年期甚至都会造成自在力衰竭。大多数的幸存者都都会单单现常见的并发症，相当多是对胎儿22-28周单单生于的风湿热孩童，在26周前基本上显然单单现并发症，其中都平均80%的风湿热孩童都会忧郁症至少一种不小合并症，如气管疾病、脑瘫以及听力和视力障碍。

此外，用药开销也是不容忽视的疑问，高年级儿高皮质醇抚长女病房的开销是划算的，以美国为例，每天每位高皮质醇抚长女病房中都的风湿热孩童平均开销大平均3000美元，如果曾一度逗留则有可能大平均一百万美元，这意味着胎儿23周单单生于的高年级儿的家人要做单单艰难的抉择。人造阴囊的单单现无论如何提高这些风湿热孩童的结局，从而消除高年级儿家人的情感困扰。

在中都期，人造阴囊可以解决不孕不长女病人的生孩子解决办法。全球平均8%~12%的长女龄人口接踵而来不孕不长女的解决办法，必将足见大平均了4000万人，且人数逐年攀升。

图三 2017年全球妇女不孕发病率 图源：网易新闻

现今有10%~20%的病人都会求助于辅助生殖（人工有性或试管孩童），现今社都会，受到生已逝涡流水和开销的不良影响，长女龄妇女的生孩子意愿增高。总括了一定的贪婪积累时，部分妇女又再继续了长女龄。在必将，高龄产妇的生孩子率轻微上涨。

图四 2013-2015年多种不同平均年龄妇女生孩子率 图源：网易新闻

而高龄产后辅助生殖用药的精准度和已逝烷基化都显著增高，根据统计数据，辅助生殖的精准度与病人年龄有极大关系。相比较35岁以下病人，38至40岁病人的辅助生殖已逝烷基化减少50%，44岁以上病人只有1%。因此，辅助生殖并不是一个万能的目的。

阴囊移植是另一个解决目的，阴囊虽然免疫系统排外相比较于其他缓冲重复系统较弱，但是供体大多数来自于受体的外祖母和其他亲属，因此在伦理不仅仅倍受非议。从移植新技术来看，阴囊移植肾脏的选取、切取和吻合都存在一定的困难，且术后都会使得阴囊肾脏有利于变细，有可能引来胎儿高皮质醇并造成精子繁殖受限。

2019年1年初，必将才有尚未有阴囊移植并精子移植单单生于的孩童发端，阴囊移植的用药成熟度依旧不高。此外在现阶段，公共卫生资源分配失衡并且由于医保履行职责，整个流水程下来开销甚为划算，这也上限了阴囊移植在辅助生殖中都的临床应用。人造阴囊的单单现无论如何解决长女龄妇女不孕不长女以及非长女龄妇女的生孩子疑问。

在曾一度，人造阴囊有望在一定高度上解放妇女，促进越来越广泛意义的社都会性别平等。人为生孩子和半人为生孩子的开销主要由妇女直接承担，生孩子对妇女的生已逝、人际关系保障造成显著多种不同于成年的不良影响。现今不少传统意义妇女都会选择**以推延生孩子，但是**后生孩子成功的精准度只有12%，并且**中都**以及后来生孩子的现实生活依旧对妇女身体造成了伤害。

哺长女是其中都一种解决目的，但哺长女本质上是一种恶劣的等级制度剥削，它将无产等级制度妇女的阴囊直接高价为商品在市场单单售。如果精子能在工业部门级别的人工阴囊中都成年期，在生殖现实生活中都男女密切关系的不合理人际关系关系则可以被打破，妇女将暂时单独承担生孩子的开销。

追溯历史文化，生孩子新技术一直在技术革新，从人工有性、配子移植蓬勃发展到粘液有性、精子移植。其中都从第一代的粘液有性精子移植蓬勃发展到第三代的精子植入前遗传学检测，到最近单单现的三亲孩童，其为了让弟弟精子的蛋白核DNA、外祖母精子的蛋白核DNA以及外祖母精子中都独立于蛋白核的线粒体DNA，使得线粒体缺陷的妇女借助于生下健康孩童的有可能。在整个新技术越来越新迭代的现实生活中都，公众的认知和接受高度随之增强，操控新技术的信自在也在增长，给后来人造阴囊的大区域推广奠定了不太好的基础。

图五 辅助生殖新技术分类 图源：前瞻制造业研究成果院整理

人造阴囊的始自可以追溯到1954年，Emanuel M.Greenberg等人申请了人造阴囊的专利，其设计的人造阴囊装置包含一个装有消化道的精子罐、通到输卵管的机缓冲器、皮质醇缩机、人工肾和热水缓冲器。

图六 第一份人造阴囊专利

1963年，研究成果人员将流水产的猪精子装进氢气舱中都，并在进去加入了水一样的黏稠，其中都，通过输卵管管对精子羔猪透过放血，并通过第一代气泡凝胶充氧缓冲器透过灌入，其总全力支持星期为40分钟至2天。这些革命性的物理终于受到败血症，放大缓冲器和氧合缓冲器相关并发症以及自在力衰竭的上限，未曾受到好评。

1996年，东京帝国大学通过剖腹产取单单了特别性成年期了4个年初的猪精子，将其放入了油料了消化道的聚氯乙烯盒子中都，猪精子的输卵管通到到了人造输卵管上，大多数的精子因为机械压缩机破坏了坚韧的自在肺的系统发疯了，有几只成功地保证在的系统中都三周，但他们全部都忧郁症并发症、畸形或者气管有重击，物理终于以失败告终。

近些年来，各国有各种科研举措拨款全力支持仿生学的研究成果，其中都欧洲共同体的“地平线2020计划”，在2019 年 10 年初，足见专门拨款 290 万欧元（平均合人民币 2320 万元）全力支持人造阴囊的研究成果。

人造阴囊的未来取决于微生物医学项目和材料学的技术革新，如何越来越好的各种类型胎儿妇女阴囊的生态系统是蓬勃发展的朝著，现今需要的有如下几个配件：

1. 人造输卵管：人造输卵管是一种越来越适用于高年级儿或风湿热儿的粘液凝胶肺氧合的系统，是抢救垂危精子生命的新新技术，让他们好像依然待在阴囊中都。

图七 人造输卵管图表

早前用的充氧缓冲器的涡流水和压缩机的全力支持元件都会对精子的自在脏造成了预节省成本或后节省成本失衡进而造成透过性重复衰竭。现在的充氧新技术有了其所小型化，可以通过使用原则上的压缩机驱动ECMO放大缓冲器，把宫外精子生命全力支持的期限延长到几个天内。但是这终于依旧受重复超节省成本和自在脏衰竭的上限。人造阴囊中都，气管的单纯界面允许精子保证与完整精子输卵管-输卵管单元类似的重复，并通过精子的自在输单单量确定充氧缓冲器的灌入。所以问道，研究成果的重点是新颖的放大缓冲器其设计。不一定使用无压缩机元件与涡流水低的充氧缓冲器借助于，能够的仿效特别性的输卵管重复。与传统的ECMO新技术相对，简化的小压强无压缩机型动静脉元件不具备多个好处：包括增高的灌入和分配压强，血液循环在恶性肿瘤表面的暴露出星期缩稍短以及通过精子自在脏本身借助于对血液循环重复和的系统性涡流水的越来越多生理反应抑制的潜力。

虽然无压缩机的系统已被接受作为单纯的新技术来借助于精子生理反应的保存，但是在树突状中都动物还是都会单单传统意义谢性酸中都毒、透过性嗜睡等病因。它们很难复制特别性的精子肺生理反应或保证特别性的精子重复。

2. 微生物垫的协作：精子要猎食在一种一次性应用于的完全堵塞的微生物垫中都，如果单单现了黏稠污染疑问，将都会引来精子的气管感染，因此在其设计现实生活中都应能够的解决新鲜性、尺寸灵已逝性以及生活空间和黏稠压强经济性疑问，不一定微生物垫是外壳的，可以越来越好的追踪精子。此外微生物垫上还要有各种插口，如输卵管入口以及充氧缓冲器元件入口。此外微生物垫还要有高温暗室和新鲜吸管，并能随之交换消化道、透过所有必需的水和糖类。套管充当“输卵管”，将所需的糖类黏稠和氢气供给到精子的血液循环中都。这仿效了特别性的输卵管重复，确保了足以的氢气和安全的皮质醇。放血后，将微生物垫密封并转移到可移动的保持平衡跨平台上，该跨平台不具备高温和涡流水抑制的系统，填料，储液罐和流水体交换放大缓冲器。

3. 亚生理反应重复流水的协作：特别性输卵管的血量为150–200 mL / kg / min，如果使用颈脊柱放血，受到颈脊柱血液循环重复的固有局限性，我们只能达到70–100 mL / kg / min。这造成必须透过许多非生理反应补救，以使氢气供给与氢气损耗相匹配。这些措施包括向孩童血液循环中都输血至越来越高的血红蛋白水平，保证较高的后凝胶PaO 2，并应用于镇静剂以增高精子的氢气损耗。但在精子透过用药以放置和取单单放血中都，颈总脊柱的二次结扎及其对脑血液循环重复和脑部成年期的潜在不良影响，还有可能接踵而来潜在的肾脏转换成障碍。

如果用输卵管肾脏，都会造成了输卵管肾脏痉挛和肾脏的侵蚀或肾结石变性。此外通过输卵管肾脏进入了中都央重复的系统都会增加了通过放大缓冲器的涡流水，这也制止了生理反应放大缓冲器的流水动。此外，由于人的胃脊柱曲折，对于没有人轻微风险的大放血来问道，不有可能将其插入颈脊柱。最近的的蓬勃发展是在放血尖端和腹壁密切关系保证一定较宽的天然输卵管，这样最大高度地增高了因扭结或成角度而造成的输卵管闭塞的有可能性，防止了输卵管肾脏的任何变质。最不可或缺的是，允许真正的生理反应性“输卵管”血液循环重复。输卵管放血可为总共4周的极风湿热羔猪（胎儿105至110天）透过安定的全力支持，其重复量相当于输卵管的特别性生理反应量，并在预计的标准区域内繁殖，供给氢气和缓冲重复系统成熟。每日超声自在动图检测证实精子自在脏重复保证极佳，自在脏挤压力和的系统极佳。

近些年来发现者们在随之想法着人造阴囊的协作，取得的主要的蓬勃发展有：

2001年，康奈尔大学的华裔博士赵鸿清较早开始透过人造阴囊的研究成果。她以体内阴囊腹腔蛋白为基础培植单片体内一个组织，初步协作了人造阴囊的建模：用可微生物分解的胶原和软骨素协作阴囊形状的底座，之后在底座上种植阴囊腹腔蛋白。经过长星期的培植，底座人为分解，其上的阴囊腹腔一个组织即繁殖为简易的人造阴囊。该阴囊可以借助于人类精子的着床，但因为伦理原因，赵博士在精子种植后第六天终止了物理。而原先的小鼠物理证实，该简易阴囊虽然可以借助于精子着床，但远不足以彼此间原先精子的特别性繁殖。

2017 年 4 年初，美国费城的医院用了外部人造阴囊的系统，应用于猪精子，将其放入装有人工消化道的密封垫子中都，精子的输卵管通到在垫子外面的机缓冲器上，促进其繁殖并防止其免被感染，用三个套管将输卵管通到到位于垫子外部。这套电子设备有无压缩机动静脉元件，试验中都回避粘液凝胶氧合（ECMO）的系统为精子透过小肠全力支持，充分各种类型阴囊的内部生态系统，使受试羔猪的跳动控制小肠。因不依赖机缓冲器压缩机促进精子小肠，不具备连续流水体交换的系统的堵塞流水体生态系统和胃静脉肾脏通路，在粘液全力支持风湿热羔猪精子28天，刷新了精子的粘液猎食星期日志。这类装置如果能应用于临床，将大大提高风湿热儿的猎食率。

图八 人造阴囊中都的风湿热羔猪

2019年，Usuda等人为了让离体阴囊生态系统（EVE），在他们2017年发表的微生物垫研究成果基础上透过了四点小型化，以单打独斗现有的风湿热儿的猎食边界：

(1) 对放大缓冲器的压强（从70 mL至50mL）透过了小型化，并调整了放大缓冲器增强的气管，应用于了新技术凝胶氧合缓冲器;

(2) 回避了应用于半堵塞的系统，该的系统装有小压强的小分子消化道浴（从平均35 L增高到6 L）;

(3) 特别用紫外线消毒的小分子消化道越来越换浴配件（每6两星期一次）；

(4) 终止颈脊柱和颈静脉导管以缓解对精子的涡流水。

这种新型的EVE跨平台可保证羔猪精子的星期越来越长，发病率和致死率越来越低。将风湿热的羔猪（相当于人类胎儿的24周）密封在新鲜塑料垫中都的一年四季消化道浴中都，通过与输卵管肾脏相通的凝胶式充氧缓冲器透过气管，可持续120两星期，证明了离体阴囊生态系统医学上可以延长晚期风湿热儿猎食的环境影响。

尽管EVE研究成果的平均寿命为87.5％，但还是存在局限性和不确定性，比如在尸检现实生活中都发现了肾积水伴十二指肠扩张、脑重击，并且有老朋友受试者标示单单单单肝的系统障碍的早期迹象。

2020年，美国维克丛林转化医学研究成果所（WFIRM）宣布，应用于微生物医学项目新技术制造的阴囊一个组织并能成功修复鸭子阴囊，使其**存已逝后裔。他们合作开发了一种微生物可降解改性材料搭建阴囊，并牛痘了自体蛋白透过粘液培植。研究成果者从每只鸭子的阴囊本体中都提取蛋白，以培植转化阴囊一个组织和对底座透过牛痘。透过底座植入用药六个年初后，鸭子与可长女的雄性鸭子人为交配。物理表明，在植入 6 个年初后，一个组织工程项目阴囊成年期单单与天然一个组织并不相同的本体，包括腔上皮和瘤上皮、有肾脏的黏凝胶、双层阴囊肌层等。人工阴囊腹腔厚度低于特别性阴囊，但凝胶瘤体密度、高年级肾脏数与特别性阴囊并不相同。在三个物理组中都，只有植入牛痘了蛋白的底座的鸭子成功生孩子，足年初受孕并**存已逝后裔。

但是将人造阴囊用于人类孩童还有很长的路要走，在新技术不仅仅上仍接踵而来着很大的单打独斗。

首先，现今人造阴囊早在最前的EVE跨平台，应用于的是羔猪最为受试体，羔猪与人的生理反应构造有很大的多种不同，在蓬勃发展到人类试验前，对灵长类动物等透过生理反应测试是必须的。

其次，多种不同周龄的精子大小和成年期尚存在前所未见差别。尺寸差别很不可或缺，因为一个较小的孩童不都会抽太多的血液循环。如果没有人足以的血液循环流水过人造阴囊的管道，血液循环将凝结。即使电子设备可以全力支持较少的血液循环重复，也没有将其通到到如此小的孩童。人造阴囊的放血必须与孩童的肾脏相通，但是孩童越小，其肾脏就越小。如果肾脏实在厚，没有安定放血。总体来讲，孩童肾脏的厚度上限了人造阴囊的蓬勃发展，对于现今22-24周平均寿命较少的高年级儿来讲，现有的新技术有可能还是没有应用于人造阴囊，而对于24周以上的高年级孩童，其本身的猎食率早就有60%，人造阴囊是否能取得越来越高的收益依旧是个谜题。

随着新技术的再蓬勃发展和应用，人造阴囊的价格增高，替换成工业部门级别的生产电子设备，越来越多的人将有条件应用于，从某种高度上缓解了家人的责任。传统意义社都会的生孩子和养长女原则对家人提单单了越来越高的要求，也给家人带来了越来越多的社都会和政治经济涡流水，农业社都会的生孩子和养长女方式不一定适合传统意义社都会，社都会化生孩子也是可考虑进行改革的方式。对此，有可能都会单单现舆论批评，认为工业部门级别的人造阴囊是新技术技术革新造成集体对家庭基本权利的侵蚀。