仿真微型器官进化

　　拇指大小的芯片，是如何颠覆药物开发过程的？对普通人来说，它们或许只是小小的塑料块，但对药物研究人员而言，这些“塑料块”却是彻底改变制药流程的关键——传统的制药流程，真是臭名远扬的昂贵和低效率。这些名为“芯片仿真人体器官”的设备其实是装在涂层聚合物里面的小型肺部、肾脏、心脏和消化道。虽然它们与真的人体器官存在尺寸各方面的差别，但功能却与其无异，能在模仿人体内部条件的微型环境中维持人类细胞的存活。包括哈佛、麻省理工和加州大学伯克利分校等机构都在研发这些人造小型器官，它们让研究人员能够模拟药物或刺激物进入人类身体后会发生什么情况。利用人造器官做的研究将比以往在培养细胞或动物身上做测试要精准得多，因为这可避免错误开始或研究最后进入死胡同的情况，这两种情况都可能将一种药物的研究费用推高至40亿美元。6月份，强生（Johnson&Johnson）宣布使用Emulate——位于麻省坎布里奇市的Emulate是哈佛大学维斯生物工程研究所（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering）衍生公司——提供的人造设备进行多种药物的研发，这家制药巨头将使用Emulate的肺部和血流模拟血栓芯片来研究凝血现象——免疫疗法和肿瘤药物的副作用——以及用肝脏设备来预测药物毒性。这是对微型器官的未来投下的一张信任票。

　　微型仿肺器官大解剖

　　1.材料

　　Emulate的肺部芯片由拥有微型通道的多层透明聚合物制成。

　　2.结构

　　在中间的通道，一层多孔膈膜分离了两层人类细胞。正如在真实器官中一样，氧气流过其中一层，另一层则暴露在类似血液的液体中。

　　3.原理

　　通过抽吸侧边通道，设备模仿了呼吸过程中的一推一拉。

　　4.应用

　　芯片的端口让研究人员将肺部组织的不同侧面处于药物或毒素的影响之下。

　　文/ADAM BLUESTEIN

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