前沿科技之能自由呼吸的芯片肺臟

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日前，哈佛韋斯研究所利用微型品制造技術與組織工程技術，將人類細胞與真空芯片結合，制造出了“一片”能夠自由呼吸的人工肺。 哈佛韋斯研究所主攻生物工程，是由哈佛大學、哈佛醫學院以及波士頓兒童醫院共同組織的研究機構。這枚大小如一片橡皮的裝置模仿了肺臟最活躍的肺泡部 分，并且能夠完成將空氣中的氧氣混合至血液中的過程。
/ M: j( ]0 N3 ]由于這枚“芯片肺臟”裝置對諸如細菌以及空氣污染產生的反應和活體肺臟相似，在未來將有可能會被用來測試藥物安全以及人體對環境污染的反應。這個裝 置能夠大大減少制藥檢查方面對活體動物實驗的依賴，同時也能減少制藥成本、縮短藥物推向市場的時間。最令人興奮的是，這個“芯片肺臟”系統讓科學家看到了 制造完整人工肺臟的希望。

即使是目前，這個半透明的肺臟也有助于研究人員了解肺臟的運行原理。哈佛韋斯研究所的總監和該項目論文的主要貢獻人唐納德·英勃(Donald Ingber)表示：“‘芯片肺臟’裝置的高仿真性為將來的諸多科學實驗提供了更好的選擇，無疑會代替大量原本在動物身上測試的實驗研究。”據悉，該研究 成果已于6月25日發表在了美國《科學》雜志上。

目前，組織工程微系統的研究大多受到機械或者生物學上的限制，唐納德說：“除非我們把實驗放在真實的活體細胞、組織和器官中，否則就難以了解生物系 統的運作規律。”而“芯片肺臟”裝置讓科學家對組織工程的研究又前進了一步，它將兩層活體組織——內層為肺泡層，外層為血液循環層結合起來，利用真空原理 讓空氣在整個系統中能夠以高度還原的方式運作。

  x4 G, h- f+ \- @4 Y' c/ ~" V" x對此，專攻生物化學微流體系統的芝加哥大學化學教授魯斯特姆·伊司馬基洛夫(Rustem Ismagilov)表示：“這枚‘芯片’在機械和生物學上真實還原生物反應的能力實在令人興奮。但是，我認為目前要預測這項工程在未來成功與否仍然為時 尚早。”
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哈佛韋斯研究所同時也在研究其他人體器官的模型，比如芯片腸胃、模擬骨髓甚至癌病模型。接下來，他們還將嘗試結合多種模擬器官而構成生理系統的模 型。比如，唐納德目前正在與哈佛工程和應用科學學院的凱文·基特·帕克(Kevin Kit Parker)合作，希望將帕克研發的“芯片心臟”與“芯片肺臟”結合起來構成更完整的系統。

見習生小王

眼看諸多人體器官都到了“芯片”級了，這大腦換成“芯片”也指日可待。