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麻省理工新发明:在芯片上模拟人体

责任编辑:zsheng |来源:企业网D1Net  2018-03-16 07:57:59 本文摘自:IT之家

IT之家3月15日消息 如果我们要了解某种药物对人体产生的影响,通常的做法是什么?答案相信很多人都会想到:用小白鼠。但是,老鼠的身体终究和人体有差异。我们有没有更好的办法呢?

麻省理工学院的研究者最近提供了一套方案。他们开发出了一个“芯片人体”(body on a chip)系统。在该系统上,研究者可以使用数百万个活体细胞,模拟多达十个互联的人工器官。

此前也有人制成过“芯片器官”(organ on a chip)系统(或者叫microphysiological system,即“微生理系统”),但它们的局限性在于,系统中的器官是孤立存在的。但是在人体中,各个器官是连接在一起的,而不是孤立存在。对于整个人体来说,器官只是这一复杂系统中的一部分。

设想,当研究人员只在单个器官上检测一种药物时,该药物对其他器官(比如肾脏)产生的影响,我们从何得知?或者,药物的副作用干扰了药效作用过程的一两个器官,那又会产生什么样的效果?在此情况下,我们可能还是要选择小白鼠,至少小白鼠是完整的生物个体。

相比之下,麻省理工研发的“芯片人体”则是更加复杂的平台。研究人员可以将10个器官组织放在不同的区域里,并将它们互相连接,实时观察它们之间物质和药物的流动情况。

道理听起来很简单。不过在该系统的论文中,研究人员谈到,一个模拟的人体系统要将十个人工器官连接起来,并保持系统稳定运行长达数周之久,是相当困难的。因此,该系统的成功可以说是极大的飞跃。

在上述论文中,研究人员测试了许多常见的器官:肺、肠、脑、肝脏、心脏、胰腺、肾脏、皮肤和骨骼肌等。在操作中,研究人员只要注入药物,就可以观察药物在各个器官之间传递的过程,就如它们在人体中转移的方式一样。

“我们这个系统的优势在于,我们可以扩展或者缩减它的规模,以适应不同的人体环境。”该论文的主要作者Linda Griffith说,“我认为,这个研究领域将经历一个转型,我们开始从多个器官获取信息。我们的系统还在成本上极具竞争力,因为他会给你带来极具价值的信息。”

关键字:模拟 芯片 新发

本文摘自:IT之家

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