“臺式人類”微型生物反應器開發獲突破

        2014年3月26日鳳凰城舉辦的毒物學學會上報告了“臺式人類”研發的重要成果。

　　肝臟器官構造的成功開發和分析在遭遇有毒化學品時的反應與真正的肝臟器官十分接近。歷經5年，耗費了1900萬美元的研究終于迎來了首個成果。該項目對4個互相連通的人體器官進行開發，肝臟、心臟、肺以及腎。

　　研究人員表示：“這項研究最開始是為解決研發新藥面臨的問題。一些有應用前景的新藥在傳統細胞文化方面、動物實驗都沒有問題，但在人體實驗卻失敗了，這大部分是由于毒性效應。新藥研發耗資巨大，一旦失敗價值數億元的努力就全部付諸東流。如今在塑料細胞系上先進行試驗、再在小白鼠以及其它動物身上進行試驗的方法已經行不通了。”

　　近幾年，科學家和臨床醫生們都開始為測試藥效和藥物毒性開發更為先進的實驗室測試方法。小型生物反應器能夠模擬人類器官構造，在安裝傳感器之后能夠監測器官健康狀態。

　　項目最終目的就是將所有單個器官模塊連接在一起，使其能夠模擬人體器官相互連通的狀態。研究人員希望能夠模擬出立體的、具備人體器官功能復雜性的系統，在測試新藥時能夠比傳統方法更精確也更全面。

　　這種設備也在毒理學領域具有廣泛的應用前景。每天上萬種化合物用于商業生產和貿易，其中只有很少的一部分真正經過毒性測試。即使是經過了急性毒檢測，因時間和成本限制也不會進行亞致死和慢性效應檢測。

　　人類器官構建(芯片器官)技術能夠讓毒性檢測成本更低，速度更快。

　　該項目是眾多尖端研究人員和科學家的成果。人類器官構建的重要問題就是規模，人造器官的尺寸如何確定?研究人員選擇了從微米級(人體器官的一百萬分之一大小)到毫米級(人體器官的以千分之一大小)的不同尺寸。

　　研究人員表示：“尺寸是重中之重。如果太小，會很難模擬真實器官的生理機能，太大成本又會大大增加。”

　　研究人員起先使用正常肝臟大小的肝臟生物反應器，再縮小到只有十分之一毫米的四層、三維設備。研究人員表示：“最終成品的細胞群在代謝性能、酶釋放以及細胞結構上經過優化后如今已經與真正的人類器官組織類似了。”最開始研究人員的器官灌流系統成本需80000美元，大小更是有一個小冰箱那么大，采用微流體技術之后的成品大小為5x4x3.5英寸，成本只需2000美元。

　　研究人員的目標是，明年將肝臟器官構建系統與肺部構建系統結合，在后年加上腎器官構建系統。