인공 자궁

Artificial womb
인공 자궁
2017년 Nature Communications 논문에서 양 태아를 [1]키우는 데 사용되는 자궁외 생명 유지 시스템 또는 "바이오백"에 대해 설명한 수치입니다.

인공 자궁 또는 인공 자궁은 보통 태아를 출산할 때까지 운반하는 유기체의 몸 밖에서 태아를 성장시킴으로써 체외[2] 임신을 가능하게 하는 장치이다.

인공 자궁은 대체 장기로서 많은 응용 분야를 가지고 있을 것이다.남녀 커플이 [2]태아의 발육을 돕는 데 사용될 수 있다.이것은 자연 자궁에서 인공 자궁으로의 전환으로 잠재적으로 수행될 수 있으며, 따라서 태아 생존력의 문턱을 [2]임신의 훨씬 이른 단계로 이동시킬 수 있습니다.그런 의미에서 매우 확장된 기능을 가진 신생아 인큐베이터라고 볼 수 있습니다.또한 태아의 [2]발육을 시작하는데도 사용될 수 있다.인공 자궁은 또한 임신 [2]기간까지 태아 수술을 미룰 필요 없이 초기 단계의 태아 수술을 선택지로 만드는 데 도움을 줄 수 있다.

2016년에 과학자들은 자궁외 [3][4]환경에서 13일 동안 인간 배아가 발달하는 것에 관한 두 가지 연구를 발표했다.현재, 14일 규정은 인간 배아를 인공 자궁에 14일 이상 보관하는 것을 금지하고 있다.이 규칙은 12개국에서 [5]법으로 성문화되었다.

2017년, 필라델피아 어린이 병원의 태아 연구진은 자궁외 생명 유지 시스템에서 [1][6][7]4주 동안 미숙아 양 태아를 키웠다는 연구 결과를 발표했다.

구성 요소들

인공 자궁은 때때로 '엑소옴[8]'이라고 불리며, 태아를 양육하기 위해 영양분과 산소를 공급해야 하고, 노폐물을 처리해야 한다.인공 자궁의 범위(또는 더 넓은 범위를 강조하기 위한 "인공 자궁 시스템")는 또한 태반에서 달리 제공하는 기능을 하는 인터페이스, 양낭으로 기능하는 양수조 및 탯줄을 포함할 수 있다.

영양, 산소 공급 및 폐기물 처리

여성은 인공 [2]자궁이 자신과 연결되어 있다면 영양분을 공급하고 노폐물을 처리할 수 있다.그녀는 또한 배아나 태아에게 IgG [2]항체를 전달함으로써 질병에 대한 면역 보호를 제공할 수 있다.

인위적인 공급과 폐기는 태아가 질병, 환경 오염 물질, 알코올 또는 사람이 순환 시스템에 [2]가지고 있을 수 있는 약물의 영향을 받지 않는 환경에서 자랄 수 있도록 하는 잠재적 이점이 있습니다.태아에 대한 면역 반응의 위험은 없습니다. 그렇지 않으면 임신 면역 [2]내성이 부족하여 발생할 수 있습니다.인공 공급자와 처분자의 일부 개별 기능은 다음과 같다.

  • 투석을 [2]통해 폐기물 처리를 수행할 수 있습니다.
  • 배아나 태아의 산소화와 이산화탄소 제거를 위해 체외막산소화(ECMO)는 염소 태아를 양수조에서 [9]237시간 동안 성공적으로 살리는 기능적 기술이다.ECMO는 현재 선택된 신생아 중환자실에서 사용되는 기술로,[10] 신생아가 폐로 가스 교환을 통해 생존할 수 없는 의학적인 문제가 있는 신생아를 치료합니다.그러나 태아에서는 대뇌혈관구조와 생식기질이 잘 발달하지 않아 임신 32주 [11]미만의 나이에 ECMO를 투여하면 심실내출혈(IVH)에 걸릴 위험이 허용할 수 없을 정도로 높다.액체 환기는 대체 산소 공급 방법 또는 적어도 자궁과 야외 공기 [2]호흡 사이의 중간 단계를 제공하는 것으로 제안되었습니다.
  • 인공 영양의 경우, 현재의 기술은 문제가 [2]있다.심각한 단장 증후군을 가진 유아에 대해 연구된 바와 같이, 총 비경구 영양은 [2][12]약 20%의 5년 생존을 가지고 있다.
  • 호르몬 안정성과 관련된 문제도 해결해야 한다.[2]

이론적으로, 동물 공급자와 유기자가 사용될 수 있지만, 동물의 자궁과 관련된 경우, 그 기술은 오히려 종간 [original research?]임신의 범위에 있을 수 있다.

자궁벽

정상적인 자궁에서는 임신 말기에 자궁벽의 근막이 태아를 배출하는 기능을 하며 자궁 내막이 태반을 형성하는 역할을 한다.인공 자궁은 동등한 기능의 구성요소를 포함할 수 있다.인공 태반과 다른 "내부" 구성 요소를 외부 [2]순환에 직접 연결하는 방법이 고려되었습니다.

인터페이스(인공 태반)

공급자와 배아 또는 태아의 계면은 예를 들어 체외막산소화(ECMO)[9]에 사용되는 하나 이상의 반투과성 막을 사용함으로써 완전히 인위적일 수 있다.

인간의 자궁내막세포를 이용하여 태반을 키울 수 있는 잠재력도 있다.2002년에, 인간 기증자로부터 떼어낸 배양 자궁내막 세포로부터 조직 샘플이 성공적으로 [13][14]성장했다고 발표되었습니다.그리고 나서 조직 샘플은 자연 자궁의 형태를 형성하도록 조작되었고, 인간 배아는 그 조직에 이식되었다.배아는 인공 자궁의 내벽에 올바르게 이식되어 자라기 시작했다.그러나 실험은 [2]6일 후 미국에서 체외수정(IVF) 법률이 허용하는 법적 한계 내에 머무르기 위해 중단되었다.

인간의 태반은 이론적으로 인공 자궁 안에 이식될 수 있지만, 이 인공 자궁을 통한 영양소의 통과는 여전히 미해결의 [2]문제로 남아 있다.

양수조(인공양수낭)

양수조의 주요 기능은 배아나 태아를 물리적으로 보호하는 양수낭의 기능을 채우는 것으로, 양수가 자유롭게 움직일 수 있도록 하는 것입니다.또한 최적의 온도를 유지할 수 있어야 합니다.수유 링거 용액은 양수 [9]대용액으로 사용할 수 있다.

탯줄

이론적으로, 태아의 자연적인 자궁에서 조기 제거의 경우는 자연 탯줄, 개방된 생리적 교합의 의료 억제에 의해 계속해서 anti-coagulation뿐만 아니라를 만드는 어머니와 태아 사이에 혈류를 유지하는 데 우회 스텐트에 의해 사용될 수 있다.[2]

연구 개발

이매뉴얼 M.그린버그(미국)

이매뉴얼 M.그린버그는 인공 자궁의 주제를 차지했고 향후 잠재적인 사용에 대한 다양한 서류를 썼다.[표창 필요한]

22일부터 1954년 에마누엘 M.에그린버그 인공 자궁에 대한 설계에 특허권을 신청하였다.[15]특허는 인공 자궁에 대한 두가지 디자인 영상이 포함되었다.설계 자체가 탱크는 태아 양수를 한 기계가 탯줄, 혈액 펌프, 인공 신장, 그리고 물 히터에 연결로 가득 차 배치하는 것을 포함했다.그는 15일부터 11월 1955년 특허를 얻었다.[15]

5월 11일 1960년, 그린버그는 아메리칸 저널 산부인과,의 편집자들에게 글을 썼다.그린버그는 저널은 인공 자궁의 주제에 대한 인용을 포함하고 있지 못하다는 그 기사"Echo'Artificial 자궁의 만들기 위해"출간된 것이라고 주장했다.[표창 필요한]그린버그에 따르면, 이는 인공 자궁은 이 생각이 새로운 하나지만 그 자신이 그 주제에 여러 논문 출판되도록 제안했다.[표창 필요한]

준텐도 대학(일본)

1996년, Juntendo 대학 도쿄의extra-uterine 태아 부화(EUFI)을 개발했다.[16]그 프로젝트 요시노리 Kuwabara, 미숙한 신생아의 발달에 관심이 있었다에 의해 주도되었다.시스템은 그 인공 양수에 엄마 염소의 동일한 조건들로 전환했다 14염소 태아를 사용하여 개발되었다.[16][17]Kuwabara와 그의 팀은 시스템에서 3주 동안 염소 태아를 유지하는데 성공했다.[16][17]그 그러나, 시스템 여러 문제로 인체 실험할 준비가 안 되어 달려갔다.[16]Kuwabara은 시스템과 나중에 인간의 태아가 사용하는 개선될 것이라고 기대했다.[16][17]

필라델피아 소아병원

2017년, 필라델피아 어린이 병원의 연구원들은 자궁외 시스템을 더욱 개발할 수 있었다.이 연구는 인공 양수가 [1][7]채워진 비닐봉지에 담긴 태아 양을 사용한다.이 시스템은 세 가지 주요 구성 요소, 즉 무정맥 회로, 폐쇄형 멸균 유체 환경 및 탯줄 혈관 액세스로 구성됩니다.무안경동맥정맥회로는 혈류를 태아의 심장에 의해서만 구동하고, 매우 저저항 산소기와 조합하여 정상적인 태아/자반순환을 가장 밀접하게 모방한다.멸균 상태를 유지하기 위해서는 밀폐된 멸균 유체 환경이 중요합니다.과학자들은 캐뉼러 끝과 복벽 사이의 네이티브 탯줄 길이(5-10cm)를 유지하는 탯줄 혈관 삽관 기술을 개발하여 배뇨 제거 이벤트와 기계적 [18]폐색 위험을 최소화했습니다.양들의 탯줄은 태반처럼 작용하고 산소와 영양분을 공급하며 [1][7]노폐물을 제거하도록 설계된 봉지 밖의 기계에 부착되어 있다.연구원들은 이 기계를 "연구원들이 양 [7]태아를 위해 엄마의 심장 소리를 재생할 수 있는 어둡고 따뜻한 방"에 보관했다.이 시스템은 한 [7]달 동안 어린 양의 태아가 정상적으로 발달할 수 있도록 돕는 데 성공했다.실제로 과학자들은 태반으로 가는 정상적인 흐름과 동일한 수준의 회로 흐름을 안정적으로 유지한 채 8마리의 양을 실험했다.구체적으로, 그들은 25~28일 동안 105~108일 동안 5개의 태아를, 20~28일 동안 115~120일 동안 3개의 태아를 임신한다.가장 긴 주행은 불안정성이 아닌 동물 프로토콜 제한으로 인해 28일로 종료되었으며, 이는 이러한 초기 임신 동물에 대한 지원이 4주 [18]이상 유지될 수 있음을 시사한다.필라델피아 소아병원의 태아외과 의사인 앨런 플레이크는 검사를 미숙아 태아로 옮기고 싶어하지만,[7] 이것이 현실화되기까지는 3년에서 5년이 걸릴 수 있다.연구를 이끈 플레이크는 자신들의 기술이 완전한 임신을 재현할 가능성을 "현 시점에서 "파이프 드림"이라고 부르며,[7] 개인적으로 그렇게 할 기술을 만들 생각은 없다.

아인트호벤 공과대학교(NL)

2016년부터 TU/e 연구진과 파트너들은 조산 시 산모 자궁의 보호 환경을 대체할 수 있는 인공 자궁을 개발하여 건강상의 합병증을 예방하는 것을 목표로 하고 있습니다.인공 자궁과 태반은 신생아의 삶으로의 전환을 용이하게 하는 것을 목표로 아기에게 자연 환경을 제공할 것입니다.신생아 주변 생명 유지 장치(PLS) 시스템은 획기적인 기술을 사용하여 개발될 것입니다. 즉, 마네킨은 테스트와 훈련 중에 유아를 모방하고, 고급 모니터링 및 컴퓨터 [19]모델링은 임상 지침을 제공합니다.

이 프로젝트에 참여하고 있는 유럽 3개 대학의 컨소시엄은 아헨, 밀란, 아인트호벤으로 구성되어 있습니다.2019년에 이 컨소시엄은 300만유로의 보조금을 받았으며, 1,000만유로의 보조금이 진행 중이다.PLS 파트너는 획기적인 시뮬레이션 기술을 사용하여 신생아 주변 생명 유지 시스템을 개발하고 검증할 수 있는 의료, 엔지니어링 및 수학적 전문 지식을 공동으로 제공합니다.학제간 컨소시엄은 이러한 기술의 개발을 추진하고 임상 사용을 위한 최초의 체외 태아 성숙 시스템을 구축하기 위해 결합할 것이다.에인트호벤 공과대학이 협력하는 이 프로젝트에는 산부인과, 신생아학, 산업 디자인, 수학적 모델링, 생체외 장기 지원 및 비침습적 태아 모니터링 분야에서 세계 최고의 전문가들이 모였습니다.이 컨소시엄은 Frans van de Vosse 교수와 Guid Oei 교수가 주도하고 있습니다.2020년에는 Juno Perinatal Healthcare의 스핀오프(spin off Juno Perinatal Healthcare)가 엔지니어 Jasmijn Kok과 Lyla Kok에 의해 설립되어 연구의 밸러라이제이션이 보장되었습니다.스핀오프에 대한 자세한 내용은 [20]여기를 참조하십시오.

기술 대학과 그 연구원의 프로젝트에 대한 자세한 내용은 [21]여기를 참조하십시오.

바이즈만 과학 연구소 (이스라엘)

2021년, 이스라엘의 바이즈만 과학 연구소는 기계 자궁을 만들고 며칠 [22]동안 자궁 밖에서 쥐 배아를 키웠다.이 장치는 지난 2022년에도 1주일 이상 쥐 줄기세포를 배양하고 [23][24]줄기세포에서 합성배아를 배양하는 데 사용됐다.

철학적 고려 사항

생명윤리

인공 자궁과 외생성의 발달은 생명윤리 및 법적 고려사항을 제기하고, 또한 생식권과 낙태 논쟁에 중요한 영향을 미친다.

인공 자궁은 태아의 생존가능성을 넓힐 수 있으며 낙태법에서 태아의 생존가능성이 하는 역할에 대한 의문을 제기한다.예를 들어, 이혼 이론에서, 낙태 권리는 태아를 제거할 권리만을 포함하며, 항상 태아의 종말까지 확장되는 것은 아니다.만약 태아를 여성의 자궁에서 인공 자궁으로 옮기는 것이 가능하다면, 이러한 방법으로 임신을 끝내는 선택은 [25][26]태아를 낙태하는 것에 대한 대안을 제공할 수 있다.

또한 인공 자궁에서 발달하는 아이들이 "다른 아이들이 가지고 있는 엄마와의 어떤 필수적인 유대감"[27]이 부족할 수도 있다는 이론적인 우려도 있다.

남녀평등과 LGBT

페미니스트 슐라미스 파이어스톤은 1970년 "성의 변증법"이라는 책에서 생물학적 생식 역할의 차이는 성 불평등의 원천이라고 썼다. 페미니스트파이어스톤은 인공 자궁이 "여성들을 생식 [28][29]생물학의 횡포로부터 해방시킬 것"이라는 주장을 펼치며 임신과 출산을 지목했다.

아라티 프라사드는 가디언지의 칼럼에서 "인공 자궁이 성별, 가족, 평등에 대한 우리의 생각을 어떻게 바꿀 것인가"에서 "그것은 남성들에게 여성 없이 아이를 가질 수 있는 필수적인 도구를 줄 것이다"라고 주장했다.성별과 부모라는 개념에 대해 질문을 던질 것입니다."게다가 그녀는 동성 커플에게 혜택이 있다고 주장한다: "이것은 또한 엄마와 아빠 사이의 분열을 없앨 수 있다는 것을 의미할 수도 있다: 여성의 몸 밖에 있는 자궁은 여성, 트랜스 여성, 그리고 남성 동성 커플에게 [30]편견 없이 동등하게 봉사할 것이다."

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c d 트리지. 닭 목, 에밀리 a.;데이비, 마르쿠스 G.,.호닉의 말인 매튜 에이;맥거번, 패트릭 E.;Mejaddam, 알리 Y, Vrecenak, JesseD.;Mesas-Burgos, 카르멘, 올리브, Aliza, Caskey, 로버트 C.,.웨일, 시어도어 R.;한, Jiancheng, Schupper, 알렉산더 J., 코넬리, 제임스 T.,.디서트. 미국, 케빈 C;Rychik, 잭 헤드릭, 홀리 L.;Peranteau, 윌리엄 H.,.플레이크, 앨런 W.(4월 25일 2017년)."한extra-uterine 시스템 생리학적으로 극심한 조숙한 양을 지원하기 위해".네이쳐 커뮤니케이션.8:15112.Bibcode:2017NatCo...815112P.doi:10.1038/ncomms15112.PMC 5414058.PMID 28440792.텍스트는 창조적 공용 귀인 4.0국제 라이센스 하에 가능하다 이 원본에서 복사되었다.
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Bulletti, C.; Palagiano, A.; Pace, C.; Cerni, A.; Borini, A.; De Ziegler, D. (2011). "The artificial womb". Annals of the New York Academy of Sciences. 1221 (1): 124–128. Bibcode:2011NYASA1221..124B. doi:10.1111/j.1749-6632.2011.05999.x. PMID 21401640. S2CID 30872357.
  3. ^ 샤바지, M. N., 제드루식, A., 부오리스토, S., Recher, G., 후팔로스카, A., 볼튼, V.... 저니카-괴츠, M. (2016년)모성조직이 없을 때 인간배아의 자기조직화.자연세포생물학, 18, 700https://dx.doi.org/10.1038/ncb3347 에서 취득했습니다.
  4. ^ Deglincerti, A., Croft, G. F., Pietila, L. N., Zernicka-Goetz, M., Sigia, E. D. 및 Brivanlu, A. H. (2016년)체외 부착 인간 배아의 자기 조직화.네이처 533, 251번지https://dx.doi.org/10.1038/nature17948 에서 취득했습니다.
  5. ^ Morber, Jenny (26 April 2017). "Should We Study Human Embryos Beyond 14 Days?". PBS Socal. Retrieved 23 August 2018.
  6. ^ Philadelphia, The Children's Hospital of (28 February 2017). "A Unique Womb-Like Device Could Reduce Mortality and Disability for Extremely Premature Babies". www.chop.edu.
  7. ^ a b c d e f g "Scientists Create Artificial Womb That Could Help Prematurely Born Babies". NPR.org.
  8. ^ "Top Transhuman Web Sites". Archived from the original on 27 November 2006.
  9. ^ a b c Sakata M; Hisano K; Okada M; Yasufuku M (May 1998). "A new artificial placenta with a centrifugal pump: long-term total extrauterine support of goat fetuses". J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 115 (5): 1023–31. doi:10.1016/s0022-5223(98)70401-5. PMID 9605071.
  10. ^ Bautista-Hernandez, V.; Thiagarajan, R. R.; Fynn-Thompson, F.; Rajagopal, S. K.; Nento, D. E.; Yarlagadda, V.; Teele, S. A.; Allan, C. K.; Emani, S. M.; Laussen, P. C.; Pigula, F. A.; Bacha, E. A. (2009). "Preoperative Extracorporeal Membrane Oxygenation as a Bridge to Cardiac Surgery in Children with Congenital Heart Disease". The Annals of Thoracic Surgery. 88 (4): 1306–1311. doi:10.1016/j.athoracsur.2009.06.074. PMC 4249921. PMID 19766826.
  11. ^ Alan H. Jobe (August 2004). "Post-conceptional age and IVH in ECMO patients". The Journal of Pediatrics. 145 (2): A2. doi:10.1016/j.jpeds.2004.07.010.
  12. ^ Spencer AU; et al. (September 2005). "Pediatric short bowel syndrome: redefining predictors of success". Ann. Surg. 242 (3): 403–9, discussion 409–12. doi:10.1097/01.sla.0000179647.24046.03. PMC 1357748. PMID 16135926. (평균 폴로업 시간은 5.1년)
  13. ^ "Ronald O. Perelman and Claudia Cohen Center for Reproductive Medicine Weill Cornell Medicine". ivf.org.
  14. ^ "Weill Cornell Research".
  15. ^ a b Artificial uterus, 15 November 1955, retrieved 7 May 2018
  16. ^ a b c d e Klass, Perri (29 September 1996). "The Artificial Womb Is Born". The New York Times. ISSN 0362-4331. Retrieved 7 May 2018.
  17. ^ a b c Kuwabara, Yoshinori; Okai, Takashi; Imanishi, Yukio; Muronosono, Etsuo; Kozuma, Shiro; Takeda, Satoru; Baba, Kazunori; Mizuno, Masahiko (June 1987). "Development of Extrauterine Fetal Incubation System Using Extracorporeal Membrane Oxygenator". Artificial Organs. 11 (3): 224–227. doi:10.1111/j.1525-1594.1987.tb02663.x. ISSN 0160-564X. PMID 3619696.
  18. ^ a b E. Partridge, M. Davey1 생리적으로 극단적인 조기 양고기를 지탱하는 자궁외 시스템.네이처 커뮤니케이션 2017
  19. ^ "Home - Perinatal Life Support".
  20. ^ "Home Juno Perinatal Healthcare".
  21. ^ "Artificial womb".
  22. ^ Aguilera-Castrejon, Alejandro; Oldak, Bernardo; Shani, Tom; Ghanem, Nadir; Itzkovich, Chen; Slomovich, Sharon; Tarazi, Shadi; Bayerl, Jonathan; Chugaeva, Valeriya; Ayyash, Muneef; Ashouokhi, Shahd; Sheban, Daoud; Livnat, Nir; Lasman, Lior; Viukov, Sergey; Zerbib, Mirie; Addadi, Yoseph; Rais, Yoach; Cheng, Saifeng; Stelzer, Yonatan; Keren-Shaul, Hadas; Shlomo, Raanan; Massarwa, Rada; Novershtern, Noa; Maza, Itay; Hanna, Jacob H. (17 March 2021). "Ex utero mouse embryogenesis from pre-gastrulation to late organogenesis". Nature. 593 (7857): 119–124. Bibcode:2021Natur.593..119A. doi:10.1038/s41586-021-03416-3. PMID 33731940. S2CID 232296340. Archived from the original on 1 August 2022.
  23. ^ "¬Post-Gastrulation Synthetic Embryos Generated Ex Utero from Mouse Naïve ESCs". Cell. 1 August 2022. Archived from the original on 1 August 2022.
  24. ^ "Scientists create world's first 'synthetic embryos'". The Guardian. 3 August 2022. Archived from the original on 3 August 2022.
  25. ^ Randall, Vernellia; Randall, Tshaka C. (22 March 2008). "Built in Obsolescence: The Coming End to the Abortion Debate". doi:10.2139/ssrn.1112367. S2CID 57105464. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  26. ^ Chessen, Matt. "Artificial Wombs Could Outlaw Abortion". Mattlesnake.com. Archived from the original on 12 October 2019. Retrieved 2 November 2014.
  27. ^ Smajdor, Anna (Summer 2007). "The Moral Imperative for Ectogenesis" (PDF). Cambridge Quarterly of Healthcare Ethics. 16 (3): 336–45. doi:10.1017/s0963180107070405. PMID 17695628. S2CID 36754378. Archived from the original (PDF) on 11 September 2013.
  28. ^ Chemaly, Soraya (23 February 2012). "What Do Artificial Wombs Mean for Women?". RH Reality Check.
  29. ^ Rosen, Christine (2003). "Why Not Artificial Wombs?" (PDF). The New Atlantis. Archived from the original (PDF) on 1 August 2014.
  30. ^ "How artificial wombs will change our ideas of gender, family and equality". The Guardian. 1 May 2017. ISSN 0261-3077. Retrieved 16 June 2017.

추가 정보