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| 东南大学研发的可变色“心脏芯片”。新华社 |
中评社北京9月12日电／据新华社报导，以“芯片”为地基，用细胞做“砖瓦”，流动的“血管”、跳动的“心脏”、呼吸的“肺”……一系列微型器官在方寸之地生长并运行。这不是科幻片中的场景，而是即将改变你我生活的器官芯片。
把细胞“种”在芯片上
通常而言，我们谈到的芯片指硅基芯片，是以半导体硅为基底制造的微型电子电路，可以高效处理二进制信息，实现复杂的计算任务。
在医学研究领域有一种新型“芯片”，电子线路被流体流动的通道取代，由干细胞、生物材料、纳米加工等技术交叉集成。研究人员借鉴计算机芯片的制造方法，注入某一人体目标器官细胞，利用不同的通道输入氧气、培养液等，营造出接近体内的生长环境，搭建出一个个迷你器官。
与电子芯片的物理形态和制作工艺类似，器官芯片通常也是在微小透明薄片上“雕刻”出通道和腔室，研究人员利用微流控技术在微管道里精准操控微小流体；与电子芯片的设计理念和集成度类似，器官芯片也能在方寸之间集成多种复杂器官功能；与电子芯片的标准化、模块化、高通量特性类似，不同芯片可模拟不同器官，甚至可以像多个电子芯片模块化组成“人体芯片”，进行药物高通量研发测试。因此，器官芯片可以说是对芯片概念的延伸。
2009年前后，第一个功能齐全的器官芯片——“肺芯片”在美国问世。在中国，东南大学苏州医疗器械研究院院长顾忠泽带领团队研究器官芯片已十余年。他介绍说，器官芯片可以模拟人体不同组织器官的主要结构功能特征以及复杂的联系，用来预测人体对药物或外界刺激产生的反应。
器官芯片主体由高分子材料构成，透明且轻盈，这一特性便于光学观察。芯片内部大多是红、蓝两条通道，便于区分和直观表现氧气和培养液等流体，液体流经被注入的器官细胞核组织时就像在活体器官中流动一样，用来模拟血液流经微血管的变化。其实除了红、蓝通道外，芯片内也可以分布多条“微通道”与“微腔室”来模拟更为复杂的生理环境。当芯片接入动力装置，通过人为控制电、热、生化等环境，就可以用来测试药物的有效性和安全性，进行疾病和药理研究。 |
