美国研究人员开发微型载玻片大小的多器官芯片系统
哥伦比亚大学欧文医学中心的研究人员与哥伦比亚工程公司合作，开发了一种器官芯片系统，该系统由人类心脏、肝脏、骨骼和皮肤的组织以及循环免疫细胞组成，以模拟生理学人体。研究人员基本上创造了一种即插即用的多器官芯片，其大小与显微镜载玻片相当，可以为患者定制。
由于疾病进展和对治疗的反应因人而异，因此这种芯片最终将为每位患者提供个性化的治疗优化。这项研究刊登在2022 年 4 月的Nature Biomedical Engineering封面。
工作中的多器官芯片
工程组织现在是疾病模型的中流砥柱，为疾病进展和药物疗效提供了理想的条件。然而，人体是一组组织类型，它们不能孤立地工作，而是在生理上进行交流。因此，研究人员正在致力于开发可以模仿人体的器官芯片系统，以提供有关疾病如何发展以及药物对其他器官影响的更多信息。
研究人员开发的多器官芯片系统只有显微镜载玻片大小。它由人类的心脏、骨骼、肝脏和皮肤组织组成，每个组织在其胚胎起源、结构和功能特性方面都是独一无二的，并且需要自己独立的环境。器官组织都通过免疫细胞的血管流动连接起来。研究人员通过使用选择性渗透的内皮屏障实现了这一独特的区别。
有趣的是，芯片系统上存在的组织类型与人类诱导的多能干细胞 (iPSC)技术是从同一细胞系开发的，该 技术使研究人员可以从从个体抽取的少量血液样本中创建患者特异性细胞系。
虽然组织类型的生长和成熟需要 4 到 6 周，但研究人员还能够将这些组织在各自的环境中再维持 4 周。
在此期间，研究人员研究了抗癌药物 阿霉素的作用，这种药物在患者中广泛使用，据报道有不良反应。该团队开发了一种新的计算模型来模拟药物在多器官芯片上的吸收、分布、代谢和分泌，并通过研究多柔比星的代谢来验证其准确性。
研究人员能够识别出一些心脏毒性的早期分子标志物，这是该药物的主要副作用。多器官芯片精确地预测了心脏毒性和心肌病，这通常需要临床医生减少阿霉素的治疗剂量，甚至停止治疗。
计算模型可用于未来的研究，以准确预测其他药物的药效学结果，并有助于推断对临床结果的影响。 获 取 更多前沿科技 研究 进展访问：https://byteclicks.com
该团队目前正在使用该芯片的变体来研究乳腺癌、前列腺癌、白血病的转移、缺血对其他器官的影响，以及 SARS-CoV-2 感染对心脏、肺和血管系统的影响。
