器官芯片和不断发展的医学研究

人们普遍认为，用于检测药物和其他医学治疗的动物模型存在几个严重的缺陷。在某些情况下，这些方法是不道德和残忍的。而且，这些研究并不总能准确预测人体生理学。许多这些研究都带来了巨大的成本，这意味着某些药物可能永远不会进入测试阶段。

全球各地的研究人员一直致力于开发微型人体器官，这些器官有可能取代动物试验并加速药物试验。他们的实验表明，这种新兴的新生技术通常可以预测身体对药物和疾病的反应而不使用活体。制药行业对这种新兴的健康技术表示了兴趣，这有助于推动其创新。

用于药物测试的器官芯片

片上器官是使用微芯片制造方法创建的装置。它包含由活人体细胞排列的连续灌注室。小型计算机记忆棒的大小，该装置模仿真实器官的生物学和功能，并且是对当今使用的现有系统的升级（例如在培养皿中生长的活细胞）。

科学家已经开发了不同的片上器官：肺，心脏，肠和肝脏。例如，肺部肺部包含肺部和毛细血管细胞，一侧暴露于血液样介质，另一侧暴露于空气。这使科学家能够深入了解发生气体交换的肺部。这是经常发生感染和癌症等肺部问题的地区。肺部肺部是灵活的，因此它像人肺一样伸展和收缩 - 复制活体器官的功能。

片上器官技术起源于哈佛大学Wyss生物启发工程研究所的实验室。一些商业公司现在正在制造复制病变器官的芯片。其他人则专注于药物 - 已经批准和新开发 - 与人体相比在这些装置中的表现。由于制药公司同意投资芯片技术是值得追求的，进一步的投资和随后的改进将使芯片上的器件在未来更加有用。

去年，Emulate，Inc。宣布与强生公司和Wyss研究所进行一项研究合作，以评估他们的片上血栓形成平台，该平台可能用于测试已知会导致血栓的药物。该芯片模拟了可能有助于血栓形成的不同因素。如果成功，该技术可用于临床药物试验，以最大限度地降低某些药物（如免疫疗法和肿瘤药物）引起的风险，这些药物可能与血液凝固有关。

干细胞培养基本器官的最新进展也可以支持片上器官技术。实验表明，可以对人类干细胞进行编程以产生不同类型的组织。虽然这种技术可能需要一段时间才能用于为移植患者生长个性化器官，但它已经可以用于生长人体组织以用于片上器官模型。

很快会有人在芯片上吗？

Wyss研究所的科学家们正在开展一项雄心勃勃的项目：他们正在研究将不同的器官连接起来，以创造整个人体的复制品。这可以以无与伦比的方式帮助药物试验。可以测试多个体外“受试者”并在短时间内分析它们对某种药物的反应。

Homo chippiens 由于该模型被幽默地称为，该模型也被美国环境保护局探索作为研究环境毒素影响的替代模型，例如二恶英和双酚A（BPA）对人体肝脏的影响。

目前，几乎所有新药都需要经过漫长的临床试验，并且在进入市场之前首先要对人体进行检测。微型人体器官的发展可能会通过跳过一部分新药的试验方案来缩短开发过程。然而，一些专家警告说，芯片无法捕捉人体器官的全部复杂性，并且这种技术具有局限性，在它们成为真正的器官的真正替代品之前需要加以解决。