比米粒還小的人工大腦，微型SD卡大小的心棒，這樣的“器官芯片”可以幫助醫(yī)生們了解人體的內(nèi)部運作?，F(xiàn)在美國國防部高級研究計劃局和美國食品及藥物管理局批準了一個名為藥物測試用組織芯片的7千萬美元項目，旨在不使用手術(shù)刀，研究人體器官的微環(huán)境。
許多芯片已經(jīng)在實驗室用來研究某些器官或組織的工作方式，以及對有潛在藥性的小分子的反應。但研究范圍往往局限在特定類型的細胞或流體。這個項目要求科學家制造10個不同的器官芯片，將它們連接在一起，模仿人體，同時設計一種能自動控制流體流動并進行分析的軟件。
用硅材替代動物實驗是一個不錯的選擇，因為動物實驗引來不少爭議，而且并非總是奏效--小鼠或大鼠不能模擬人類所有的疾病。美國國家衛(wèi)生研究院報道30% 以上的人類臨床試驗因為藥物在人體作用方式和動物不同而失敗。該系統(tǒng)能夠測試人類對新藥的潛在反應，還能在研發(fā)過程中更早剔除有毒的藥物。
哈佛大學的Wyss研究所，范德堡大學，康奈爾大學，約翰霍普金斯大學和加州大學伯克利分校均參與了這個新項目。在瓦倫薩，研究人員竭力研究大腦和阻止各種藥物的血腦屏障。 血腦屏障允許大腦功能需要的特定物質(zhì)通過，但將幾乎所有其他物質(zhì)包括有潛在作用的藥物均拒之門外。由腦芯片，充滿腦髓液的隔室加上一些血管組成的新型 “微腦”可以模仿以上功能，像一個真正的大腦那樣運作。
“完全使用人體細胞制做一個人腦模型使其包含神經(jīng)元，包含血，腦，腦髓之間的三個屏障將是自身的重大進步。”綜合生物系統(tǒng)研究和教育機構(gòu)——范德比爾特研究所所長，也是這個項目的負責人John Wikswo在聲明中這樣說。
下載文檔
