這十個人體晶元，能「組裝」出世界上最小的人

　　2018-03-23 22:48藥物/動物

　　現如今，「人體晶元」已經越來越多的出現在我們的視野里，成為了一個個科學奇迹。最近曝出科技家用十種人體器官微型模型連接在一起，以創造出最接近我們人體晶元的模型。雖然該系統僅存活了四周，但卻讓科學家測試到常見止痛藥對多個器官的影響。麻省理工學院的Linda Griffith說：「這樣的系統最終可能會廢除動物測試。」

　　

　　現在世界各地的科學家們一直在開發人體晶元。這些通常包含三維結構、形狀各異的「細胞」，通過富含營養物質的液體連續流動而保持「存活」。由於它們可以互相連接，並能實時顯示出細胞間物質和藥物的流動情況，這使得它們比體內細胞或動物模型更能代表人體器官。2011年，Griffith和她的同事們被美國國防部高級研究計劃署授予3700萬美元的資助，用以拓展研究這個計劃。

　　團隊人員從小鼠身上取下一個小樣本，放在「腦晶元」設備中：組織懸挂在兩層塑料之間，並被富含營養液體包圍。微型大腦只是人體晶元所複製的內部器官之一，從跳動的心臟、呼吸的肺、肝臟、輸卵管，這些器官名單不斷增長。每個微器官都含有由營養豐富的液體維持其活力。這些細胞還可以用傳統細胞培養的方式在體內產生反應。但即使是最先進的晶元器官，如今也無法完全代表活體器官的功能。

　　

　　不過在不久的未來，這種裝置或許能夠讓科學家們不再依賴於老鼠等動物進行早期的藥物測試。此外，在器官模型上進行藥物測試能夠更準確的反應人體對於藥物的真正反應。因為動物的器官與我們人類的器官存在尺寸和構成上存在不小差異。

　　這種人體晶元裝置能夠將10種不同器官的細胞整合到一起，讓科學家們能夠精準操控分子交換的流速以及藥物的分佈。並且，這種裝置還可以被多次利用的。在麻省理工學院進行的研究中，這套「人體器官」維持成活了長達4周時間。而晶元上的器官也表現出像真正的人體器官一樣，甚至還產生相似的蛋白質。當該團隊將一種名為雙氯芬酸的常用止痛藥應用於腸道晶元時，他們發現其他晶元似乎做出了類似人體器官的反應。

　　

　　接下來，團隊還希望能夠開發出代表脂肪的晶元。如果能成功，這將為處理藥物的開發發揮著重要作用。Griffith說：「我們距離擁有真正的人為晶元還有很長的路要走。」但和她的同事現在正在研究如何將細菌添加到腸道晶元中，以更好地了解微生物群的作用。他們希望將這個晶元連接到大腦和免疫系統晶元，從而展開對帕金森病的研究。

　　Griffith還希望創造出在實驗室動物中難以研究的子宮內膜異位症的微型模型，並用於研究細菌性陰道炎等感染的宮頸片。相信隨著技術的發展以及研究的深入，器官晶元技術必將廣泛應用於生命科學、醫學、藥學等領域的研究中。（科技新發現 康斯坦丁/文）