美國哈佛大學(xué)成功制造芯片肺臟 能自由呼吸

日前，哈佛韋斯研究所利用微型品制造技術(shù)與組織工程技術(shù)，將人類細(xì)胞與真空芯片結(jié)合，制造出了“一片”能夠自由呼吸的人工肺。哈佛韋斯研究所主攻生物工程，是由哈佛大學(xué)、哈佛醫(yī)學(xué)院以及波士頓兒童醫(yī)院共同組織的研究機構(gòu)。這枚大小如一片橡皮的裝置模仿了肺臟最活躍的肺泡部分，并且能夠完成將空氣中的氧氣混合至血液中的過程。

由于這枚“芯片肺臟”裝置對諸如細(xì)菌以及空氣污染產(chǎn)生的反應(yīng)和活體肺臟相似，在未來將有可能會被用來測試藥物安全以及人體對環(huán)境污染的反應(yīng)。這個裝置能夠大大減少制藥檢查方面對活體動物實驗的依賴，同時也能減少制藥成本、縮短藥物推向市場的時間。最令人興奮的是，這個“芯片肺臟”系統(tǒng)讓科學(xué)家看到了制造完整人工肺臟的希望。

即使是目前，這個半透明的肺臟也有助于研究人員了解肺臟的運行原理。哈佛韋斯研究所的總監(jiān)和該項目論文的主要貢獻(xiàn)人唐納德·英勃(DonaldIngber)表示：“‘芯片肺臟’裝置的高仿真性為將來的諸多科學(xué)實驗提供了更好的選擇，無疑會代替大量原本在動物身上測試的實驗研究?！睋?jù)悉，該研究成果已于6月25日發(fā)表在了美國《科學(xué)》雜志上。

目前，組織工程微系統(tǒng)的研究大多受到機械或者生物學(xué)上的限制，唐納德說：“除非我們把實驗放在真實的活體細(xì)胞、組織和器官中，否則就難以了解生物系統(tǒng)的運作規(guī)律?！倍靶酒闻K”裝置讓科學(xué)家對組織工程的研究又前進(jìn)了一步，它將兩層活體組織——內(nèi)層為肺泡層，外層為血液循環(huán)層結(jié)合起來，利用真空原理讓空氣在整個系統(tǒng)中能夠以高度還原的方式運作。

對此，專攻生物化學(xué)微流體系統(tǒng)的芝加哥大學(xué)化學(xué)教授魯斯特姆·伊司馬基洛夫(RustemIsmagilov)表示：“這枚‘芯片’在機械和生物學(xué)上真實還原生物反應(yīng)的能力實在令人興奮。但是，我認(rèn)為目前要預(yù)測這項工程在未來成功與否仍然為時尚早。”

哈佛韋斯研究所同時也在研究其他人體器官的模型，比如芯片腸胃、模擬骨髓甚至癌病模型。接下來，他們還將嘗試結(jié)合多種模擬器官而構(gòu)成生理系統(tǒng)的模型。比如，唐納德目前正在與哈佛工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的凱文·基特·帕克(KevinKitParker)合作，希望將帕克研發(fā)的“芯片心臟”與“芯片肺臟”結(jié)合起來構(gòu)成更完整的系統(tǒng)。