用于药物研究的心脏组织芯片

[-]

最近有生物工程研究者，尝试将人类的心脏细胞组织嵌入微流控制芯片(microfluidic chip)，用于研究心脏在药物刺激下的反应。

临床上尝试用动物模型代替人类进行药物测试的早期阶段测试，但是动物往往无法反应出药物在人体的相关反应，因为不同药物在不同种类的生物体内的反应相差很大。不同种类的蛋白质的粒子流在进出人类心脏和其它东西心脏细胞时有差别，另外能够进出的蛋白质粒子量也不同。

为此，加州伯克利的研究人员，希望培养些长在芯片上的人类心脏细胞，代替动物作为早期药物测试的受体。这些(长在芯片上的)细胞来自人类的诱导多能干细胞，通过诱导分化为不同种类组织细胞。芯片上的微流体通道用于模拟心脏血管，为心脏细胞提供营养物质和药物。

这些心脏细胞被装配进模拟装置后能够在24小时内以正常心率(55-80次跳动/分钟)活动。该小组目前已经用这个设备测试了4种有名的心脏药物，心脏芯片所做出的反应也与预期药效相符。例如，在注入一定量的异丙肾上腺素(一种用于治疗心率过慢的药物)，心脏芯片的心率上升到124次/分钟。

该器官芯片的设计目标之一用于将来为新的心脏药物研发测试，以便提供人类心脏在药物刺激下的相关反应。目前，心脏细胞能够在芯片上保持几个星期的活性，这段时间，心脏细胞能够模拟正常人类细胞，用于测试各种药物。

除此之外，该团队还声称，除了模拟正常人类心脏，心脏细胞还能够用一些遗传疾病的心脏细胞替换，用于测试遗传性心脏疾病对药物的反应。而且，对不同组织器官的细胞进行提取培养，制作成对于的器官芯片。然后将这些芯片进行组装，只要技术成熟，就能够模拟药物刺激下，各种不同器官之间交互影响的作用。为药物测试带来跨越性的革命。

本文译自 IEEE Spectrum，由 邻家乖蜀黍 编辑发布。

赞一个 (7)