美科學(xué)家研發(fā)“生物組織芯片”
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在美國,測試新型藥品的安全性和有效性是個(gè)非常費(fèi)錢的過程,與此同時(shí)也會(huì)耗費(fèi)很多時(shí)間。如今,這種情況可能會(huì)有所改變,一些科學(xué)家正在設(shè)計(jì)像人體器官一樣運(yùn)作的計(jì)算機(jī)硅芯片,科學(xué)家們認(rèn)為這種方法可以讓上述過程更加經(jīng)濟(jì)和迅速。
這種芯片比小孩的手還小,并且每個(gè)硅芯片上面都有很多活細(xì)胞,使得它們可以像人體器官一樣運(yùn)作及反應(yīng)。這種芯片被開發(fā)出來用于一項(xiàng)測試藥物化合物安全性的項(xiàng)目,它被稱之為“生物組織芯片”。
該項(xiàng)目是由美國國家先進(jìn)轉(zhuǎn)化科學(xué)中心(NCATS)發(fā)起。達(dá)尼羅·塔格萊(DaniloTagle)是NCATS的副主任。他說:“科學(xué)家能夠設(shè)計(jì)出一種像人肺一樣運(yùn)作的三維計(jì)算機(jī)芯片”。并且“在這種情況下,芯片上的細(xì)胞將代替肺泡的功能,并將在這些生物工程設(shè)備上面表現(xiàn)出來,使得這些設(shè)備能夠呼吸和擴(kuò)張,從而像正常的肺一樣吸收空氣和流體。”
而又有一些計(jì)算機(jī)芯片包含非常小巧的人體消化系統(tǒng)模型。這些芯片會(huì)模仿人的胃和小腸的功能和作用,例如會(huì)在分解食物時(shí)蠕動(dòng)。
待測試藥品需要通過一種稱為微管的儀器,再加入到這些微小器官中進(jìn)行測試。與使用動(dòng)物或細(xì)胞模型試驗(yàn)相比,使用組織芯片的各類試驗(yàn)可以提供更為詳盡的信息。
近日,美國國家先進(jìn)轉(zhuǎn)化科學(xué)中心剛剛宣布撥款1700萬美元用于在未來三年開發(fā)整套人體器官系統(tǒng)。
哥倫比亞大學(xué)的研究人員正在進(jìn)行一個(gè)把心臟、肝臟和循環(huán)系統(tǒng)的模型相結(jié)合的項(xiàng)目??茖W(xué)家們希望測試一些針對(duì)心臟和肝臟疾病的藥物療效如何。
哈佛大學(xué)的研究人員正在開發(fā)一種以心臟和肺為藍(lán)本的組織芯片。心臟和肺是心肺系統(tǒng)的一部分,并且容易受到一些疾病的攻擊。由于許多新藥可能會(huì)損傷心臟,所以在測試過程中就失敗了。哈佛大學(xué)的研究人員希望開發(fā)一種不受患病影響的心肺系統(tǒng)模型。
研究人員表示,他們能夠安全地測試某種藥物對(duì)不同器官系統(tǒng)的影響。他們可以使用組織芯片來觀測某種藥物對(duì)器官或其靶向器官的影響。
科學(xué)家想讓藥物開發(fā)過程更為簡單,并且希望該芯片能夠幫助他們在人體試驗(yàn)開始前找到最安全和最有效的藥物。