微型芯片實(shí)物圖(大小比對于1歐元硬幣)
弗勞恩霍夫應用研究發(fā)展協(xié)會(huì )(歐洲最大的應用科學(xué)研究機構)最近表示他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種非常有前途的微型生物芯片，能夠逼真的模擬人體內復雜的代謝過(guò)程，將來(lái)或能在藥物實(shí)驗中徹底代替動(dòng)物模型。
為了證實(shí)藥物的有效性，動(dòng)物一直是實(shí)驗室必不可少的實(shí)驗模型，因為往往在分離的單一組織或者細胞中測試某種物質(zhì)的作用是遠遠不夠的。評估藥物在機體內的作用是從整體影響的角度來(lái)評價(jià)，代謝過(guò)程產(chǎn)生的有毒物質(zhì)，可能會(huì )影響其他某些器官。但是問(wèn)題是動(dòng)物反應不能完全代表人體。
柏林科技大學(xué)生物技術(shù)研究所和德雷斯頓研究所(Dresden-based Institute)的研究人員合作，共同設計了一種新的解決方案——多器官芯片，以驚人的準確性復制了人體復雜的代謝過(guò)程。研究人員表示，他們是按照1：100,000的比例復制人類(lèi)機體結構：各種器官的細胞位于芯片內的不同位置，而這些“微型器官”通過(guò)細小管道彼此連接。一個(gè)微型泵會(huì )持續通過(guò)這些微通道為各處“器官”輸送液體細胞培養液，模擬人體的血液循環(huán)系統。這個(gè)芯片的一個(gè)極大的優(yōu)點(diǎn)便是研究人員可以根據需要修改芯片的構造，比如“器官”的數量，與微通道的連接狀態(tài)，模擬不同的病理或者生理狀態(tài)。這個(gè)技術(shù)不僅可以應用在新藥物活性成分檢測，也適用于皮膚對于新型化妝品耐受情況測試。
其實(shí)用流體通道連接不同類(lèi)型的細胞樣品的概念已經(jīng)不算新鮮，不過(guò)這個(gè)新技術(shù)，比起同類(lèi)有幾個(gè)明顯的優(yōu)勢：專(zhuān)業(yè)的工程設計使得微型泵能維持小于0.5微升每秒管道液體流速，這個(gè)比率才能最佳模擬細胞和液體介質(zhì)之間的關(guān)系。其次，芯片內的微流體系統保證恒定持續的流動(dòng)狀態(tài)，如同人體血液一樣，這是很重要的。
科研人員已經(jīng)在芯片上加載細胞并測試了相關(guān)物質(zhì)的作用，他們明確檢測到了特定細胞中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物和其他細胞受到的影響?？梢哉f(shuō)，這種技術(shù)比在動(dòng)物模型上試驗藥物更有說(shuō)服力，因為動(dòng)物的機體反應并不能1：1還原到人體身上。
這個(gè)技術(shù)已經(jīng)在某些化妝品行業(yè)投入使用?；蛟S不久將來(lái)，微型芯片也會(huì )應用到藥物研究領(lǐng)域。
原文：Mini synthetic organism instead of test animals
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