人体几个大型器官中，肝脏受创后有惊人的恢复能力。如果肝脏因事故受损或在手术过程中失去一大块，只要有1/4以上完整且无伤疤，它就能重新长回原来大小并恢复功能。可惜身体其他部位没有这种自我再生的能力。蝾螈的尾巴可以再生，但人类一旦断了腿或者因为阿兹海默症而失去部份脑组织，就无法恢复原状。要达成这个目标，人体需要额外的帮助，这也是再生医学这个新兴的研究领域所希望达成的。
人体几个大型器官中，肝脏受创后有惊人的恢复能力。如果肝脏因事故受损或在手术过程中失去一大块，只要有1/4以上完整且无伤疤，它就能重新长回原来大小 并恢复功能。可惜身体其他部位没有这种自我再生的能力。蝾螈的尾巴可以再生，但人类一旦断了腿或者因为阿兹海默症而失去部份脑组织，就无法恢复原状。要达 成这个目标，人体需要额外的帮助，这也是再生医学这个新兴的研究领域所希望达成的。
干细胞是能产生多种组织的前驱细胞，对再生能力极为重要。科学家正在学习如何创造混合了糖分子、蛋白质和纤维的复杂环境，让干细胞得以发展成组织。下面的报导显示研究人员在更换坏损心脏组织和重建肌肉方面，已取得很大的进展，他们也开始研究如何培育新的神经细胞。这些尖端研究有些可能会在几年内就成为临床疗法；有的可能需要几十年的努力，当然最后有的也可能失败。这里列出几种最有潜力的疗法。
重点提要
■新兴的再生医学领域，可能会澈底改变心脏疾病和神经退化性疾病的治疗方法，不但可以解决捐赠器官不足的问题，还能让受损肌肉和肌腱组织等完全复原。
■研究人员发现，关键是给予身体由各种蛋白质、纤维或细胞复合成的启动配方，或者额外补充大量原本存在于成年患者体内的半特化干细胞，然后让身体接手修复损伤。
■这些外来的协助工作能补足身体短缺的再生能力，让身体再生特定类型的组织。这种自我疗愈的疗法已经帮助了一些心脏病患康复，也让外科医生能修复受伤的肌肉。
用糖培养的器官
要培养出能够顺利运作的大型器官，科学家必须想办法替它们接上血管。
参加TED（科技、娱乐、设计）演讲的观众已经习惯先进科技所带来的惊奇，即使如此，2011年美国威克富瑞斯特大学再生医学研究所的艾塔拉（Anthony Atala）的演讲仍让人觉得不可思议。观众在第一时间，并没有看到舞台上艾塔拉背后有一堆发出嗡嗡声的瓶子和管子正在进行着神秘的实验。当演讲进行到2/3时，镜头拉近到这个设备的内部喷头，画面中它来回移动，以极为精确的立体蓝图为本，把实验室中培养的活细胞一层一层放置到中央平台上。这个过程称为3D列印，和墨水列印类似，但在这里使用的不是墨水，而是含有活细胞的液体。最后，艾塔拉的机器把人类细胞层层叠成与活体大小相同的肾脏，就像用3D印表机制作出咖啡机的塑胶零件。
这种直接且快速的器官制造方式，将造福10万5000名仍在等待器官捐赠的美国人。但艾塔拉两年前所示范的这种列印肾脏还不能移植，它缺少了两项重要的元素：运送血液的血管和收集尿液的肾小管。缺少了这些内部管道，肾脏这类大型器官内部深处的细胞就无法获得重要的养份和氧气，也不能移除代谢废物，很快就会死亡。在列印这些具有空洞的结构时，他试着在每层细胞的对应位置上留空，但这样所产生的管道会塌陷，且接合处会因为血压而破损。
由美国宾州大学和麻省理工学院所组成的研究团队则针对这个问题提供了一种「甜美的」解决方式。他们不同时列印肾脏和内部血管，而是先用可溶解的糖列印出血管和肾小管模型，再让细胞附着其上，接着洗去这个糖制的模型，留下足以承受身体不同血压的坚固管路。
来自甜点的灵感
这个想法来自计画的主要研究者、宾州大学的博士后研究员米勒（Jordan Miller），由两个阶段发展出来。首先，他在参观人体世界展中的人体标本与器官时，发现标本制作者在制作大型器官中如蕾丝般细致的血管结构时，会先在血管内灌注矽酮，再把（外面的）器官组织溶解。
米勒因此推测，制造人工的内部血管模型或许是可行的，但必需用可溶解的化学物质来制造，矽酮对活体细胞来说具有毒性。这个问题在他到一间高档餐厅吃到以糖制成的精致网状装饰甜点时，得到解答：何不用糖来制造器官内部的血管和腔室模型，用水就可以冲洗掉。
米勒和同事修改了一台代码源公开的3D印表机Rep-Rap，利用它来列印仔细调配过比例的糖丝混合物，直径从1毫米到100微米。他们利用这些糖丝打造了完美的血管网骨架，并把可能与生物相容的聚合物附于其上，避免其快速溶解。接着，科学家把整个血管骨架外包上细胞外间质（详见第42页的〈超强黏胶〉）以及能形成血管的内皮细胞。最后，科学家再用水把糖溶掉，留下由活细胞所组成的血管。
接下来就是细胞的工作了。就像在体内的细胞一样，附着在骨架模型上的细胞开始生长，增强血管的结构，甚至在较大的血管周围长出微血管。在美国宾州主持组织微制造实验室的陈说：「我们让细胞自行填入这些细致的结构中，因此不需要完美的结构。」基本上，身体会接收这些已经发育接近完成的器官，并且进行微调，使它具有完整的功能。
目前陈、米勒等人制造了一批具有糖化血管模型的肝脏组织，并且植入齧齿动物体内，观察这些组织在身体中与血管系统整合的情况。这种薄片组织无法取代整个器官，但可观察肝细胞、肾细胞或胰细胞如何在完整的血管网络下发展，有助于将来3D列印出大型器官。
重建脑内森林
科学家希望有一天能够借由重建失落的细胞，来治疗大脑的神经退化性疾病。
在人类的大脑中，长著分支的神经元彼此环绕并堆叠著，就像茂密森林里的树木一般。以往，科学家认为神经元在受伤或病变后将衰弱或死亡，并永远消失，因为大脑无法产生新的细胞来取代。然而到了1990年代，大多数神经科学家承认，成人的脑中蕴藏了一些干细胞，可转化为成熟的神经元。
科学家仍试着确定这些干细胞如何转化成神经元，以及这些分化后的细胞能否成功存活下来，并加入大脑原有的回路。一些证据显示，大脑的神经干细胞以最节制的方式协助自愈，以中风为例，仅取代因缺氧而死的小部份细胞。但这种最小的自愈方式并无法补充因中风、脑部创伤和神经退化性病变（例如帕金森氏症和阿兹海默症）而损失的数百万个神经元。
20年前，神经外科医生为了开发神经有限的再生能力，曾试着把胎儿脑组织切片移植到病变区域，希望以新换旧。临床试验的结果令人失望，但有些科学家现在认为他们已经找出让这种疗法更安全且更可靠的方法。现在不用胎儿组织，而是在实验室中利用干细胞培养出数百万个年轻神经元，然后把这些初生的脑细胞注射到病人的脑中。不过有少数人预期这种疗法只可施行个10~20年，初步的研究结果已经预示了结局……。