現(xiàn)如今，“人體芯片”已經(jīng)越來越多的出現(xiàn)在我們的視野里，成為了一個個科學(xué)奇跡。最近曝出科技家用十種人體器官微型模型連接在一起，以創(chuàng)造出最接近我們?nèi)梭w芯片的模型。雖然該系統(tǒng)僅存活了四周，但卻讓科學(xué)家測試到常見止痛藥對多個器官的影響。麻省理工學(xué)院的Linda Griffith說：“這樣的系統(tǒng)最終可能會廢除動物測試。”

現(xiàn)在世界各地的科學(xué)家們一直在開發(fā)人體芯片。這些通常包含三維結(jié)構(gòu)、形狀各異的“細(xì)胞”，通過富含營養(yǎng)物質(zhì)的液體連續(xù)流動而保持“存活”。由于它們可以互相連接，并能實時顯示出細(xì)胞間物質(zhì)和藥物的流動情況，這使得它們比體內(nèi)細(xì)胞或動物模型更能代表人體器官。2011年，Griffith和她的同事們被美國國防部高級研究計劃署授予3700萬美元的資助，用以拓展研究這個計劃。

團(tuán)隊人員從小鼠身上取下一個小樣本，放在“腦芯片”設(shè)備中：組織懸掛在兩層塑料之間，并被富含營養(yǎng)液體包圍。微型大腦只是人體芯片所復(fù)制的內(nèi)部器官之一，從跳動的心臟、呼吸的肺、肝臟、輸卵管，這些器官名單不斷增長。每個微器官都含有由營養(yǎng)豐富的液體維持其活力。這些細(xì)胞還可以用傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)的方式在體內(nèi)產(chǎn)生反應(yīng)。但即使是最先進(jìn)的芯片器官，如今也無法完全代表活體器官的功能。

不過在不久的未來，這種裝置或許能夠讓科學(xué)家們不再依賴于老鼠等動物進(jìn)行早期的藥物測試。此外，在器官模型上進(jìn)行藥物測試能夠更準(zhǔn)確的反應(yīng)人體對于藥物的真正反應(yīng)。因為動物的器官與我們?nèi)祟惖钠鞴俅嬖诔叽绾蜆?gòu)成上存在不小差異。

這種人體芯片裝置能夠?qū)?0種不同器官的細(xì)胞整合到一起，讓科學(xué)家們能夠精準(zhǔn)操控分子交換的流速以及藥物的分布。并且，這種裝置還可以被多次利用的。在麻省理工學(xué)院進(jìn)行的研究中，這套“人體器官”維持成活了長達(dá)4周時間。而芯片上的器官也表現(xiàn)出像真正的人體器官一樣，甚至還產(chǎn)生相似的蛋白質(zhì)。當(dāng)該團(tuán)隊將一種名為雙氯芬酸的常用止痛藥應(yīng)用于腸道芯片時，他們發(fā)現(xiàn)其他芯片似乎做出了類似人體器官的反應(yīng)。

接下來，團(tuán)隊還希望能夠開發(fā)出代表脂肪的芯片。如果能成功，這將為處理藥物的開發(fā)發(fā)揮著重要作用。Griffith說：“我們距離擁有真正的人為芯片還有很長的路要走?！钡退耐卢F(xiàn)在正在研究如何將細(xì)菌添加到腸道芯片中，以更好地了解微生物群的作用。他們希望將這個芯片連接到大腦和免疫系統(tǒng)芯片，從而展開對帕金森病的研究。

Griffith還希望創(chuàng)造出在實驗室動物中難以研究的子宮內(nèi)膜異位癥的微型模型，并用于研究細(xì)菌性陰道炎等感染的宮頸片。相信隨著技術(shù)的發(fā)展以及研究的深入，器官芯片技術(shù)必將廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域的研究中。（科技新發(fā)現(xiàn) 康斯坦丁/文）

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