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张琦 | 2010年06月26日 星期六 04:14 AM

哈佛大学的一个团队模仿肺制造了一个微芯片,这个创造或将为终结动物实验铺平道路。

哈佛大学维斯生物工程研究院的研究人员利用人体肺细胞、渗透膜以及毛细血管仿造了一个呼吸系统,这个系统由肺细胞、渗透膜以及毛细血管组成。他们在类似于网孔的渗透膜上排列人体细胞(一边是肺部细胞,另一边是血液细胞),渗透膜组成的微通道约400微米长,70微米宽(人的头发丝的直径约为100微米),可允许空气或液体围绕着膜流动。当该芯片同一个机械泵和调节阀连接时,它可以模拟人体肺部的呼吸活动。

研究的作者之一Daniel Huh表示,他们可能已经找到一个测试药物和环境毒素的新平台。"我们希望利用这项技术最终取代人们用于测试药物的动物研究,"他说,"动物研究既费钱又费时间,效率不高。"

目前的药物测试技术主要有两种,除了动物实验外,另一种是使用过于简单化的细胞培养模式,即在一个固态的塑料器皿中培养细胞,接着让其接触不同的药物,并测试其反应。

"独特之处是我们将多功能的组织、肺细胞核和毛细血管细胞等放在同一个设备中以模仿同样的组织结构。许多人以前没有这样做过。获取这些细胞的能力令很多人感到兴奋。"Huh说。

研究人员已经证明,这种"芯片肺"能够精确地模拟大鼠肺脏的很多功能,包括肺部吸入纳米粒子后作出的反应等。

为了模仿人体肺部细小而精确的通道,研究人员利用了电路制造工艺创建出了一个计算机微芯片,这种微观结构使研究人员得以更好地操纵活体生物比如细胞等。

Huh与成立哈佛维斯研究所的所长Donald Ingber合作进行这项研究,整个过程持续了三年,但还远没有结束。Huh说,要完成设备并出售给药物测试至少还需要花四五年时间精炼设备并在微芯片上建造附属器官。

 "我们将继续完成这项技术,以发展其他组织模型。然后我们能够整合组织模型并模仿整个身体,以及身体对药物毒素的反应。"Huh说。

周五出版的《科学》杂志称,该研究成果对于在实验室中重建人体细胞具有非常重要的示范意义,也可通过减少对现有模型(对单一物质进行测试的费用就超过200万美元)的依赖而加速新药开发的进程。

本文章版权归 International Business Times所有

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