麻省理工打造“人體芯片”可模擬十種器官對藥物反應(yīng)

 3月16日消息，麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們已經(jīng)打造出一種革命性的新裝置，有可能徹底改變我們未來進行藥物測試的方式。這種書本大小的裝置被稱為“人體芯片”，它能夠容納多達10種人造“人類器官”。

科學(xué)家們也已經(jīng)創(chuàng)造了一些類似的“器官芯片”、“生理周期芯片”和“干細(xì)胞芯片”。但是與那些芯片不同的是，麻省理工學(xué)院打造的這種微流體設(shè)備能夠模擬藥物對幾大重要器官的影響，而不是針對肝臟等單一器官。

據(jù)麻省理工學(xué)院的研究人員稱，這個微流體平臺容納了各種人體細(xì)胞，然后讓液體在其中流動來模擬血流。這個微流體裝置是由塑料制成的，能夠模擬人體內(nèi)的循環(huán)系統(tǒng)。這個裝置還包含了一個儲水裝置用于限制水分蒸發(fā)并維持濕度，平臺下還嵌入了一個水泵裝置。

最新版本的“人體芯片”裝置能夠?qū)?0種不同器官的細(xì)胞整合到一起，其中包含了肝臟、肺、腸道、子宮內(nèi)膜、大腦、心臟、胰腺、腎臟、皮膚和骨骼肌?？茖W(xué)家們也能夠精準(zhǔn)操控分子交換的流速以及藥物的分布。這種裝置是可以多次利用的，而且在麻省理工學(xué)院進行的研究中，這個裝置中的“人體器官”維持了長達4個周時間。

研究的合著者Linda Griffith稱：“我們這個平臺的優(yōu)勢就是能夠按比例進行放大或者縮小，而且能夠適應(yīng)許多不同的配置。我認(rèn)為它只是一種過渡裝置，未來它也將變得更具成本競爭力，因為你獲得的信息將更加有價值。”

據(jù)麻省理工學(xué)院《技術(shù)評論》雜志報道稱，科學(xué)家們能夠借助這種裝置追蹤不同器官模型對于止痛藥的反應(yīng)。而且，未來這種裝置或許能夠讓科學(xué)家們不再依賴于老鼠等動物進行早期的藥物測試。除此之外，在器官模型上進行藥物測試也能夠更準(zhǔn)確的反應(yīng)人體對于藥物的真正反應(yīng)，因為動物的器官與我們?nèi)祟惖钠鞴俅嬖诔叽绾蜆?gòu)成上的差異。

Griffith提出：“在動物身上進行測試的話，其中一些藥效非常難以預(yù)測，因為它們的情況有點特殊。借助我們的人體芯片，你能夠讓藥物進行分散并且觀察藥物對器官組織的影響，并且測量它們的新陳代謝的速度。”

據(jù)麻省理工學(xué)院的研究人員稱，有時候由于患者本身的一些差異服藥后會出現(xiàn)并發(fā)癥，比如說遺傳差異、環(huán)境影響、生活方式和服用的其它藥物等。Griffith解釋稱：“很多時候你無法發(fā)現(xiàn)藥物的問題，只有大規(guī)模的走向市場時才會被發(fā)現(xiàn)。”

麻省理工學(xué)院打造的這種生理學(xué)芯片不僅為藥物的早期測試提供了一種新的方式，它也能夠作為目前市場上類似裝置的改善方向。據(jù)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家稱，在這種裝置問世之前，沒有人能夠成功將許多不同的組織連接到同一個平臺上。

除此之外，大多數(shù)平臺都是封閉式的系統(tǒng)，這就使人們難以掌控那些平臺內(nèi)發(fā)生的狀況。事實上麻省理工學(xué)院打造的這種人體芯片裝置是一個開放式系統(tǒng)，它去除了蓋子并且能夠讓科學(xué)家們很容易進行操控或者取出樣本進行分析。