“我喜欢做探索性项目，吸收知识确实很容易，创造新知才是更高的维度，也更具有挑战性。” 来自河南漯河的 90 后剑桥博士刘烨，坚定认为组织工程就是她的 “菜”。
图 | 刘烨（来源：受访者）
前不久，她刚以第一作者身份在 Advanced Science 发表论文《通过类器官定型组装及融合技术构建大尺度人造气管》（Bio‐assembling Macro‐Scale, Lumenized Airway Tubes of Defined Shape via Multi‐Organoid Patterning and Fusion），这也是其在剑桥大学工程系读博期间的代表作品。
立项该研究的主要背景是，对一个生物体来说，在 TA 从胚胎发展到完整个体的过程中，必然要经历组织和器官的一系列发育，这个过程复杂且精妙，如人类可从一枚小小受精卵长为 “七尺男儿”。
对组织工程这门学科来说，它的任务是设计创造出合适的细胞材料以及微环境，把器官发育的关键阶段还原出来，并在生物体外培育出高度仿生、且具备一定功能的人造器官。
基于此，在剑桥大学工程系教授黄艳燕和合作导师 Joo-Hyeon Lee 的指导下，刘烨开发出类器官 3D 组装及融合技术（MOrPF），这是领域内首次诞生这种技术。使用该技术，可在小鼠体外构建出小鼠气管和小肠管子等人造器官，这些器官的尺寸可控、形状也可控、并且具有中空的管腔结构。
图 | MOrPF 类器官组装和融合技术示意图
器官再造，是当前备受关注的领域，即用组织工程手段、通过设计动物干细胞体外发育的合适环境，创造出形态和功能上高度模拟真实器官的人造器官。一般来说，实验室生产的人造器官零部件，可作为新兴的药物研发工具、以及组织修复的原材料。
为构建出形态和功能逼真的人造器官，在导师黄艳燕的指导下，刘烨决定采用组装以及融合迷你器官（也叫类器官）模块单元的方法，这种方法可把多个微小类器官串联起来，并培育成长长的人造器官管子。
据悉，类器官是一种囊泡状的多细胞微型组织，具有类似器官上皮的三维结构和功能，在构建大尺寸仿生器官上拥有巨大潜力。然而，常规培养条件下，多数类器官很难突破毫米尺寸，并且形状和大小非常不均一。