用“芯片器官”研究疾病和开发新药

弗劳恩霍夫界面技术与生物工程研究所(IGB)成功将各种组织迁到芯片上。最吸引人的新成果是复制人类视网膜。“芯片器官”(Organs-on-a-Chip)技术在药物研发方面也具有变革性的应用潜力,为动物实验提供了替代方案。

用芯片器官研究疾病和开发新药
显微镜下的脂肪芯片:通过注射器引入活性物质以研究其行为和反应

IGB的研究人员称,“芯片上的器官”技术在医学研究上应用广泛,如塑料芯片腔室中的组织培养可用于测试活性物质、研究发病原因和寻找治疗方法。器官组织可涵盖心肌、肝脏、肾脏甚至脑组织等。通过芯片上的微通道输送营养液,在邮票大小的聚合物模块内部维持微小组织和类器官的活力。IGB的Peter Loskill教授是该项新技术研发的先驱。目前Loskill教授领导的团队是唯一成功的团队,他们先是在芯片上复制了脂肪组织和视网膜,之后陆续将不同组织带入芯片,增加了可测试的物质总量,大大提升了对常用技术实现突破的可能性。

下一步,研究团队希望使用该技术开辟性别差异医学(geschlechtsspezifische Medizin)。Loskill教授表示,许多疾病在女性和男性中表现不同,而在医学研究和药物开发方面很少被考虑。“芯片上的器官”提供了将两者的组织分开测试、区别对待的可能性。此外,还可在芯片上模拟雌激素周期动态,观察其对疾病和潜在药物的影响。

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