最新版本“人體芯片”裝置 能夠容納多達(dá)10種人造“人類器官”

最新版本的“人體芯片”裝置能夠?qū)?0種不同器官的細(xì)胞整合到一起，其中包含了肝臟、肺、腸道、子宮內(nèi)膜、大腦、心臟、胰腺、腎臟、皮膚和骨骼肌?？茖W(xué)家們也能夠精準(zhǔn)操控分子交換的流速以及藥物的分布。這種裝置是可以多次利用的，而且在麻省理工學(xué)院進(jìn)行的研究中，這個(gè)裝置中的“人體器官”維持了長(zhǎng)達(dá)4個(gè)周時(shí)間。

麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們已經(jīng)打造出一種革命性的新裝置，有可能徹底改變我們未來(lái)進(jìn)行藥物測(cè)試的方式。這種書本大小的裝置被稱為“人體芯片”，它能夠容納多達(dá)10種人造“人類器官”。

科學(xué)家們也已經(jīng)創(chuàng)造了一些類似的“器官芯片”、“生理周期芯片”和“干細(xì)胞芯片”。但是與那些芯片不同的是，麻省理工學(xué)院打造的這種微流體設(shè)備能夠模擬藥物對(duì)幾大重要器官的影響，而不是針對(duì)肝臟等單一器官。

據(jù)麻省理工學(xué)院的研究人員稱，這個(gè)微流體平臺(tái)容納了各種人體細(xì)胞，然后讓液體在其中流動(dòng)來(lái)模擬血流。這個(gè)微流體裝置是由塑料制成的，能夠模擬人體內(nèi)的循環(huán)系統(tǒng)。這個(gè)裝置還包含了一個(gè)儲(chǔ)水裝置用于限制水分蒸發(fā)并維持濕度，平臺(tái)下還嵌入了一個(gè)水泵裝置。

最新版本的“人體芯片”裝置能夠?qū)?0種不同器官的細(xì)胞整合到一起，其中包含了肝臟、肺、腸道、子宮內(nèi)膜、大腦、心臟、胰腺、腎臟、皮膚和骨骼肌。科學(xué)家們也能夠精準(zhǔn)操控分子交換的流速以及藥物的分布。這種裝置是可以多次利用的，而且在麻省理工學(xué)院進(jìn)行的研究中，這個(gè)裝置中的“人體器官”維持了長(zhǎng)達(dá)4個(gè)周時(shí)間。

研究的合著者Linda Griffith稱：“我們這個(gè)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)就是能夠按比例進(jìn)行放大或者縮小，而且能夠適應(yīng)許多不同的配置。我認(rèn)為它只是一種過(guò)渡裝置，未來(lái)它也將變得更具成本競(jìng)爭(zhēng)力，因?yàn)槟惬@得的信息將更加有價(jià)值。”

據(jù)麻省理工學(xué)院《技術(shù)評(píng)論》雜志報(bào)道稱，科學(xué)家們能夠借助這種裝置追蹤不同器官模型對(duì)于止痛藥的反應(yīng)。而且，未來(lái)這種裝置或許能夠讓科學(xué)家們不再依賴于老鼠等動(dòng)物進(jìn)行早期的藥物測(cè)試。除此之外，在器官模型上進(jìn)行藥物測(cè)試也能夠更準(zhǔn)確的反應(yīng)人體對(duì)于藥物的真正反應(yīng)，因?yàn)閯?dòng)物的器官與我們?nèi)祟惖钠鞴俅嬖诔叽绾蜆?gòu)成上的差異。

Griffith提出：“在動(dòng)物身上進(jìn)行測(cè)試的話，其中一些藥效非常難以預(yù)測(cè)，因?yàn)樗鼈兊那闆r有點(diǎn)特殊。借助我們的人體芯片，你能夠讓藥物進(jìn)行分散并且觀察藥物對(duì)器官組織的影響，并且測(cè)量它們的新陳代謝的速度。”

據(jù)麻省理工學(xué)院的研究人員稱，有時(shí)候由于患者本身的一些差異服藥后會(huì)出現(xiàn)并發(fā)癥，比如說(shuō)遺傳差異、環(huán)境影響、生活方式和服用的其它藥物等。Griffith解釋稱：“很多時(shí)候你無(wú)法發(fā)現(xiàn)藥物的問(wèn)題，只有大規(guī)模的走向市場(chǎng)時(shí)才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。”

麻省理工學(xué)院打造的這種生理學(xué)芯片不僅為藥物的早期測(cè)試提供了一種新的方式，它也能夠作為目前市場(chǎng)上類似裝置的改善方向。據(jù)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家稱，在這種裝置問(wèn)世之前，沒(méi)有人能夠成功將許多不同的組織連接到同一個(gè)平臺(tái)上。

除此之外，大多數(shù)平臺(tái)都是封閉式的系統(tǒng)，這就使人們難以掌控那些平臺(tái)內(nèi)發(fā)生的狀況。事實(shí)上麻省理工學(xué)院打造的這種人體芯片裝置是一個(gè)開放式系統(tǒng)，它去除了蓋子并且能夠讓科學(xué)家們很容易進(jìn)行操控或者取出樣本進(jìn)行分析。