重大發(fā)明！微型生物芯片或將取代動物實驗

來源：生物谷作者：人氣：-發(fā)表時間：2015-02-04 08:53:00【大中小】

微型芯片實物圖（大小比對于1歐元硬幣）

弗勞恩霍夫應用研究發(fā)展協(xié)會（歐洲最大的應用科學研究機構）最近表示他們已經(jīng)開發(fā)出一種非常有前途的微型生物芯片，能夠逼真的模擬人體內(nèi)復雜的代謝過程，將來或能在藥物實驗中徹底代替動物模型。

為了證實藥物的有效性，動物一直是實驗室必不可少的實驗模型，因為往往在分離的單一組織或者細胞中測試某種物質(zhì)的作用是遠遠不夠的。評估藥物在機體內(nèi)的作用是從整體影響的角度來評價，代謝過程產(chǎn)生的有毒物質(zhì)，可能會影響其他某些器官。但是問題是動物反應不能完全代表人體。

柏林科技大學生物技術研究所和德雷斯頓研究所（Dresden-based Institute）的研究人員合作，共同設計了一種新的解決方案——多器官芯片，以驚人的準確性復制了人體復雜的代謝過程。研究人員表示，他們是按照1：100,000的比例復制人類機體結構：各種器官的細胞位于芯片內(nèi)的不同位置，而這些“微型器官”通過細小管道彼此連接。一個微型泵會持續(xù)通過這些微通道為各處“器官”輸送液體細胞培養(yǎng)液，模擬人體的血液循環(huán)系統(tǒng)。這個芯片的一個極大的優(yōu)點便是研究人員可以根據(jù)需要修改芯片的構造，比如“器官”的數(shù)量，與微通道的連接狀態(tài)，模擬不同的病理或者生理狀態(tài)。這個技術不僅可以應用在新藥物活性成分檢測，也適用于皮膚對于新型化妝品耐受情況測試。

其實用流體通道連接不同類型的細胞樣品的概念已經(jīng)不算新鮮，不過這個新技術，比起同類有幾個明顯的優(yōu)勢：專業(yè)的工程設計使得微型泵能維持小于0.5微升每秒管道液體流速，這個比率才能最佳模擬細胞和液體介質(zhì)之間的關系。其次，芯片內(nèi)的微流體系統(tǒng)保證恒定持續(xù)的流動狀態(tài)，如同人體血液一樣，這是很重要的。

科研人員已經(jīng)在芯片上加載細胞并測試了相關物質(zhì)的作用，他們明確檢測到了特定細胞中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物和其他細胞受到的影響。可以說，這種技術比在動物模型上試驗藥物更有說服力，因為動物的機體反應并不能1：1還原到人體身上。

這個技術已經(jīng)在某些化妝品行業(yè)投入使用。或許不久將來，微型芯片也會應用到藥物研究領域。