開放式微流控系統(tǒng)：同時研究多個器官系統(tǒng)上的藥物效應(yīng)
麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種先進的微流控系統(tǒng)，其中包含多達10個器官的組織。該裝置允許科學(xué)家同時測試候選藥物對多器官系統(tǒng)的影響。以這種方式篩選候選藥物減少了后續(xù)臨床試驗期間出現(xiàn)意外副作用的機會，并減少了對動物試驗的需求。
以往，候選藥物經(jīng)常在動物身上進行篩選，但這種方法是有一些局限性。對動物有治療作用的藥物有可能并不適用于人類，同樣的藥物，在動物試驗時可能不會出現(xiàn)副作用，但當研究人員向人類施用藥物時會出現(xiàn)副作用。
研究人員Linda Griffith說：“動物并不能完全代表需要開發(fā)藥物和理解疾病的各項因素。“當研究者們觀測各類藥物時，這一點變得越來越明顯。很多時候，試驗時沒有看到藥物問題，特別是可能被廣泛使用的藥物，直到新藥上市以后才顯現(xiàn)出它的問題所在?！?/span>
另一種方法是從微流控芯片上選定器官培養(yǎng)人體組織，以創(chuàng)建更接近模仿人體生理學(xué)的系統(tǒng)。但迄今為止，沒有人能夠在同一芯片上培養(yǎng)超過幾種不同的組織，使得在一次測試中不可能了解候選藥物如何影響多器官系統(tǒng)。
麻省理工學(xué)院的研究小組現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種新的微流體系統(tǒng)，他們可以同時培養(yǎng)10種組織類型，每種組織包含1-2百萬個細胞。以往，傳統(tǒng)的微流體系統(tǒng)大多是封閉式系統(tǒng)，難以操縱細胞并取樣進行分析。而新的芯片是一個開放的系統(tǒng)，并結(jié)合了多個泵，可以在不同器官系統(tǒng)之間移動液體，模擬循環(huán)系統(tǒng)。
迄今為止，該研究團隊已經(jīng)在芯片中培養(yǎng)了皮膚，肺，腸道，肝臟，子宮內(nèi)膜，心臟，胰腺，腦，腎和骨骼肌組織樣品，并且使用直接來自患者的原代細胞，使其結(jié)果更貼近臨床表現(xiàn)。該團隊通過將藥物遞送至芯片中的胃腸組織來測試該系統(tǒng)，模擬口服患者服用該藥物，并監(jiān)測藥物在芯片上其他組織中的移動位置，研究其對該組織的影響以及它是如何分解的。
Griffith說：“我們微流控平臺有一獨特的優(yōu)勢就是可以任意擴展或縮減它，并適應(yīng)許多不同的配置?！?“我認為這將帶給微流控領(lǐng)域一次較大的轉(zhuǎn)型，我們開始從三器官或四器官系統(tǒng)獲得更多信息，并且把微流控芯片設(shè)計的更加具有成本優(yōu)勢，而且可以獲得更多更有價值的信息，這一點非常重要！“
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