人造子宫

世界卫生组织将孕期不足37周的分娩定义为早产。早产儿由于肺部和大脑发育不完善，将面临更高的肺部感染、脑部损伤等风险。若能在体外模拟子宫内部环境使胚胎继续发育，则有望提高早产儿的存活率，减少并发症。

2017年，科学家设计了如图所示的人造子宫系统。由聚乙烯塑料制成的半透明“生物袋”内充满人工羊水（电解质溶液），袋外配置机器胎盘与早产小羊脐带的血管连通。早产小羊通过循环系统将含有CO₂和其他代谢废物的血液运送到机器胎盘中，机器胎盘将血液更新后再回输到小羊体内。人造子宫还接有专门管道，每天循环注入适量38.5-40.5℃的电解质溶液，以确保人工羊水得到更新。利用该人造子宫系统，成功地在体外支持妊娠100-114天的胎儿羔羊正常生长4周，期间没有出现生理紊乱和器官衰竭现象，生理指标与足月出生的羔羊基本一致。目前人造子宫装置正在申请临床试验，希望为人类早产儿提供更好的医疗监护。

体内胚胎着床后难以观察其发育过程，人造子宫可以解决这一难题。2021年，科学家将图中的生物袋换成玻璃瓶，利用转轮培养法做成“转轮人造子宫”，实现了将7.5天的小鼠早期胚胎顺利培育至11.5天，期间对胚胎发育过程进行了观察。例如，为研究中枢神经系统神经元的发育来源，研究者将绿色荧光蛋白基因导入胚胎神经管中，继续培养3天后，在Tuj蛋白（未成熟神经元的标记物）标记的神经组织中观察到绿色荧光信号的分布。

此外，人造子宫技术让胎儿的体外手术成为可能，对于缺陷早产儿的治疗与康复有着重要意义。