科学家利用最前沿的微型器官，打造“人体芯片”进行新药测试

据报道，英国和美国的研究团队发明出7种微型人体器官，并将它们整合在一起，创建出世界上第一款“人体芯片”。这款微型人体再造器官芯片，使用了真正的人类器官组织来模拟人体实际的生理机能。

现代科学可以改变制药公司开发新药的模式，并且有可能终结动物实验。

麻省理工学院研制出的拥有7种“器官”的人体芯片

据报道，英国和美国的研究团队发明出7种微型人体器官，并将它们整合在一起，创建出世界上第一款“人体芯片”。

在马萨诸塞州波士顿举行的2016年全球器官芯片会议上，位于牛津郡CN Bio Innovations公司的科学家们首次将这款造价2600万美元的“人体芯片”公之于众。

这款微型人体再造器官芯片，使用了真正的人类器官组织来模拟人体实际的生理机能。

这种类似“机械战警”的半人半机械设计，确实能帮助科学家探索更安全、更有效的药物。

器官芯片可以变革药物测试

终结动物实验

这款新奇的半有机迷你芯片的基本功能是测试新型药物。

事实上，它看起来像一个大型电路板。不同于使用铜线电路进行电力输送，这款芯片的内部使用狭窄的通道来转运血液模仿液。

我们不该对这款芯片的人体相似度的缺乏抓住不放，而反对这类小型器件的应用，因为这将有可能改变制药公司的新药开发和对现有药物的测试方法。

想象一下，制药公司不再观察新药对实验室小白鼠所产生的药物反应，而能够利用实验室中精确再创造的人体器官来测试新型药物。

英国CN Bio公司的首席执行官Emma Sceats博士在波士顿举行的会议上指出：“制药公司并不喜欢动物实验。”

事实上，由于受动物实验的局限，制药公司已经开始使用单独的器官芯片和其它人体细胞技术来测试新药的药效。

制药公司认为人造器官将终结动物实验

人体芯片项目的灵感来自Barry Pallotta博士，他是美国国防高级研究计划局（美国国防部的一个部门）的项目经理。

Pallotta在2015年提出想要找到能改善新药和疫苗开发的新方法。他解释说到：“我知道现在的新药和疫苗开发方法并不完善，因此我想要做出自己的努力。”

他提出的设想是制作一个分析盒，里面的人体细胞可以对候选疫苗或药物做出与真实人体完全相同的给药反应。

美国国防高级研究计划局最终资助了几个芯片项目。本文中的人体芯片项目基于麻省理工学院的Linda Griffith教授首创的技术，是Griffith教授的研究团队与CN Bio Innovations通力合作的研究成果。

“人体芯片”——在实验室中再造人体器官

内嵌在微流控“人体芯片”器件的通道和微泵拥有真实、具有正常功能的器官组织。

这些组织可以通过干细胞或外科手术期间收集的人体组织来培养获得。

这些“器官”放置在三维支架之上进行培养，方便组织生长获得自然结构。

Sceats博士指出：“细胞不喜欢培养皿中的生长环境，相比硬的塑料，它们更青睐于生长在被其它细胞包围的环境之中”。

在人体内部，氧气和食物通过血液循坏提供给器官。再造人体器官则通过通道连接，将富含氧气、营养丰富的液体泵送到器官的各个部位。

培养皿上的人类胚胎

维持所有的器官存活是一个巨大的挑战。“当我们做药物测试时，必须保持所有器官至少存活3周以上。” Sceats博士表示。

最终形式

人体芯片的最终形式将拥有10种器官——肝、肠、心、肾、脑、肺、生殖系统、免疫系统、血管系统和皮肤。

研究员们将能够监控药物对实验台上“人体”的药物反应，并最终勘察出药物对不同器官或整个系统总体而言是有毒还是有效。

CN Bio公司的专长是制作微流控肝芯片，现有技术对肝病的治疗采取的是肝移植的疗法，Sceats博士希望借此技术改善肝病的治疗。

她希望通过这项技术进行治疗方法测试，病人只需要一种药物或某种干细胞治疗方法，最终可使器官自身获得原位修复。

CN Bio公司的肝芯片

她也设想过使人体芯片成为非常强大的测试工具，但是存在潜在风险的基因疗法需要使用“分子剪刀”来改变病人原有的基因组。

这些基因疗法将有可能帮助医生治疗遗传性基因疾病。

谈到上述治疗可能会对病人造成的风险，Sceats博士说到：“我们必须对此万分谨慎，确保最终结果的正确性，器官芯片将是基因疗法最理想的测试工具。”

来源：麦姆斯资讯