前沿科技之能自由呼吸的芯片肺臟

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日前，哈佛韋斯研究所利用微型品制造技術(shù)與組織工程技術(shù)，將人類細(xì)胞與真空芯片結(jié)合，制造出了“一片”能夠自由呼吸的人工肺。 哈佛韋斯研究所主攻生物工程，是由哈佛大學(xué)、哈佛醫(yī)學(xué)院以及波士頓兒童醫(yī)院共同組織的研究機(jī)構(gòu)。這枚大小如一片橡皮的裝置模仿了肺臟最活躍的肺泡部 分，并且能夠完成將空氣中的氧氣混合至血液中的過程。
$ F7 s. [- Z; q由于這枚“芯片肺臟”裝置對諸如細(xì)菌以及空氣污染產(chǎn)生的反應(yīng)和活體肺臟相似，在未來將有可能會(huì)被用來測試藥物安全以及人體對環(huán)境污染的反應(yīng)。這個(gè)裝 置能夠大大減少制藥檢查方面對活體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的依賴，同時(shí)也能減少制藥成本、縮短藥物推向市場的時(shí)間。最令人興奮的是，這個(gè)“芯片肺臟”系統(tǒng)讓科學(xué)家看到了 制造完整人工肺臟的希望。

4 D; v8 l3 T" Z3 G. D即使是目前，這個(gè)半透明的肺臟也有助于研究人員了解肺臟的運(yùn)行原理。哈佛韋斯研究所的總監(jiān)和該項(xiàng)目論文的主要貢獻(xiàn)人唐納德·英勃(Donald Ingber)表示：“‘芯片肺臟’裝置的高仿真性為將來的諸多科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了更好的選擇，無疑會(huì)代替大量原本在動(dòng)物身上測試的實(shí)驗(yàn)研究�！睋�(jù)悉，該研究 成果已于6月25日發(fā)表在了美國《科學(xué)》雜志上。
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目前，組織工程微系統(tǒng)的研究大多受到機(jī)械或者生物學(xué)上的限制，唐納德說：“除非我們把實(shí)驗(yàn)放在真實(shí)的活體細(xì)胞、組織和器官中，否則就難以了解生物系 統(tǒng)的運(yùn)作規(guī)律�！倍�“芯片肺臟”裝置讓科學(xué)家對組織工程的研究又前進(jìn)了一步，它將兩層活體組織——內(nèi)層為肺泡層，外層為血液循環(huán)層結(jié)合起來，利用真空原理 讓空氣在整個(gè)系統(tǒng)中能夠以高度還原的方式運(yùn)作。

5 a2 w+ R! ^/ O5 A7 W" b. m* c對此，專攻生物化學(xué)微流體系統(tǒng)的芝加哥大學(xué)化學(xué)教授魯斯特姆·伊司馬基洛夫(Rustem Ismagilov)表示：“這枚‘芯片’在機(jī)械和生物學(xué)上真實(shí)還原生物反應(yīng)的能力實(shí)在令人興奮。但是，我認(rèn)為目前要預(yù)測這項(xiàng)工程在未來成功與否仍然為時(shí) 尚早�！�
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' F/ J: q$ c0 }0 `: u, Z+ O哈佛韋斯研究所同時(shí)也在研究其他人體器官的模型，比如芯片腸胃、模擬骨髓甚至癌病模型。接下來，他們還將嘗試結(jié)合多種模擬器官而構(gòu)成生理系統(tǒng)的模 型。比如，唐納德目前正在與哈佛工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的凱文·基特·帕克(Kevin Kit Parker)合作，希望將帕克研發(fā)的“芯片心臟”與“芯片肺臟”結(jié)合起來構(gòu)成更完整的系統(tǒng)。

見習(xí)生小王

眼看諸多人體器官都到了“芯片”級(jí)了，這大腦換成“芯片”也指日可待。