英國劍橋大學的研究人員開發(fā)出一種三維器官芯片

據(jù)悉，英國劍橋大學的研究人員開發(fā)出一種三維（3D）器官芯片，可實時監(jiān)測細胞活動，有望用于開發(fā)新療法，同時減少研究中實驗動物的使用數(shù)量。

新設(shè)備基于導(dǎo)電聚合物海綿“支架”，劍橋大學的科研人員將其組裝成三維的電化學晶體管。細胞在支架內(nèi)生長，然后將整個裝置置于塑料管內(nèi)，細胞所需營養(yǎng)可通過塑料管流動。使用柔軟的海綿電極代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬電極，為細胞提供了更自然的環(huán)境，也是器官芯片技術(shù)成功預(yù)測器官對不同刺激反應(yīng)的關(guān)鍵。借助該裝置，科研人員們可以新方式研究細胞和組織。

本文的通訊作者羅易斯·歐文斯博士說：“我們現(xiàn)在需要求諸三維細胞模型以開發(fā)下一代療法，三維細胞培養(yǎng)可以幫助我們找到新療法，并知道應(yīng)該避免哪些療法。”

另外，據(jù)作者稱，其他器官芯片設(shè)備需要完全拆開以監(jiān)控細胞的功能，但新設(shè)計允許實時連續(xù)監(jiān)測，因此，可對不同疾病及其潛在療法的效果進行長期實驗。借助這一系統(tǒng)，他們可以監(jiān)測組織生長及其對外部藥物或毒素的反應(yīng)。此外，還可以誘導(dǎo)組織罹患特定疾病，以供研究與該疾病有關(guān)的關(guān)鍵機制或發(fā)現(xiàn)正確療法。

并且，通過對新設(shè)備的改進，可以把它改成為多種類型的器官芯片，如心臟芯片，肝臟芯片等，最終得到“身體芯片”，其可以模擬各種治療方法對整個身體的影響。該課題組科研人員計劃利用他們的設(shè)備開發(fā)腸道芯片并將其附著到大腦芯片上，以研究腸道微生物組與大腦功能之間的關(guān)系。

現(xiàn)在他們已為該設(shè)備申請了專利。這一研究結(jié)果也已經(jīng)發(fā)表在《科學進展》（Science Advances）雜志上。