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开放式微流控系统:同时研究多个器官系统上的药物效应

开放式微流控系统:同时研究多个器官系统上的药物效应

麻省理工学院的研究人员开发了一种先进的微流控系统,其中包含多达10个器官的组织。该装置允许科学家同时测试候选药物对多器官系统的影响。以这种方式筛选候选药物减少了后续临床试验期间出现意外副作用的机会,并减少了对动物试验的需求。

以往,候选药物经常在动物身上进行筛选,但这种方法是有一些局限性。对动物有治疗作用的药物有可能并不适用于人类,同样的药物,在动物试验时可能不会出现副作用,但当研究人员向人类施用药物时会出现副作用。

研究人员Linda Griffith说:“动物并不能完全代表需要开发药物和理解疾病的各项因素。“当研究者们观测各类药物时,这一点变得越来越明显。很多时候,试验时没有看到药物问题,特别是可能被广泛使用的药物,直到新药上市以后才显现出它的问题所在。“

另一种方法是微流控芯片上选定器官培养人体组织,以创建更接近模仿人体生理学的系统。但迄今为止,没有人能够在同一芯片上培养超过几种不同的组织,使得在一次测试中不可能了解候选药物如何影响多器官系统。

开放式微流控系统

麻省理工学院的研究小组现在已经开发出一种新的微流体系统,他们可以同时培养10种组织类型,每种组织包含1-2百万个细胞。以往,传统的微流体系统大多是封闭式系统,难以操纵细胞并取样进行分析。而新的芯片是一个开放的系统,并结合了多个,可以在不同器官系统之间移动液体,模拟循环系统

迄今为止,该研究团队已经在芯片中培养了皮肤,肺,肠道,肝脏,子宫内膜,心脏,胰腺,脑,肾和骨骼肌组织样品,并且使用直接来自患者的原代细胞,使其结果更贴近临床表现。该团队通过将药物递送至芯片中的胃肠组织来测试该系统,模拟口服患者服用该药物,并监测药物在芯片上其他组织中的移动位置,研究其对该组织的影响以及它是如何分解的。

Griffith说:“我们微流控平台有一独特的优势就是可以任意扩展或缩减它,并适应许多不同的配置。” “我认为这将带给微流控领域一次较大的转型,我们开始从三器官或四器官系统获得更多信息,并且把微流控芯片设计的更加具有成本优势,而且可以获得更多更有价值的信息,这一点非常重要!“

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