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智能

FDA 将测试的“器官芯片”项目,可以降低药物试验的成本

黎方宇2017-04-12 14:04:25

未来的药物测试将变得更精确、更快捷。

古代传说中,神农氏的肚子玲珑剔透,可以看见五脏六腑。凭借这个天赋,他观察草药在体内的运作情况,了解它们的功效与副作用。这当然是古人的遐想,但快速明了的药物测试方法,一直是人类孜孜以求的目标。

美国食品药品监督管理局(FDA)昨天发布博客,介绍了机构将合作测试的最新技术:在 5 号电池大小的芯片上模拟人体器官,观察药物和化学物质怎样影响人体。

这项技术名为“器官芯片”(Organs-on-Chips),2012 年由 FDA、美国国防部高级研究计划局(DARPA)和美国国立卫生研究院(NIH)合作,资助大学和科研机构的研发。

FDA 将评估的芯片,来自于一家名为 Emulate 的公司,由哈佛大学威斯生物工程研究所的研究人员创立。这枚芯片曾获伦敦设计博物馆 2015 年度最佳设计,并加入了现代艺术博物馆的永久馆藏。它不仅能帮助测试药物的作用,也有望为食品、化妆品和膳食补充剂的安全性评估提供佐证。

这种芯片由柔性半透明的材料制成,只有 5 号电池大小,内部的细小管道中排列活的人类细胞,能实现血液和空气的输送,并模拟了细胞外基质、免疫细胞和机械力等生物学环境,以重现人体的生理功能。

每种芯片将代表一种器官。FDA 首先将以研究“肝芯片”开始,后续将开展肾芯片、肺芯片和肠芯片的研究。芯片的设计将仿造器官的生理特性,比如肺芯片将会随着呼吸而收缩。

芯片将被放入研究仪器当中,以重现人体的环境。在仪器中可以用一系列工具精确控制环境变化,并分析芯片中的细胞对化学物质的反应。不同器官的芯片还可以连接在一起,以观察相互作用。

仪器读取的芯片中的信息,可以显示食品和化妆品里的化学成分在体内的作用情况,以及可能的毒理性质。这能帮助研究人员评估这些成分是否具有健康风险。此外,研究还将对比人类与动物组织对化合物反应的差异,最终减少药物测试对动物实验的依赖,降低药物开发的成本。

器官芯片技术此前也取得了一些进展。今年三月,西北大学的科学家们就在芯片上模拟了月经周期,并希望借此了解更多妇科疾病的影响因素。


题图和文中图片均来自 Emulate

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