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  比米粒还小的人工大脑,微型SD卡大小的心棒,这样的“器官芯片”可以帮助医生们了解人体的内部运作。现在美国国防部高级研究计划局和美国食品及药物管理局批准了一个名为药物测试用组织芯片的7千万美元项目,旨在不使用手术刀,研究人体器官的微环境。

  许多芯片已经在实验室用来研究某些器官或组织的工作方式,以及对有潜在药性的小分子的反应。但研究范围往往局限在特定类型的细胞或流体。这个项目要求科学家制造10个不同的器官芯片,将它们连接在一起,模仿人体,同时设计一种能自动控制流体流动并进行分析的软件。

  用硅材替代动物实验是一个不错的选择,因为动物实验引来不少争议,而且并非总是奏效--小鼠或大鼠不能模拟人类所有的疾病。美国国家卫生研究院报道30%以上的人类临床试验因为药物在人体作用方式和动物不同而失败。该系统能够测试人类对新药的潜在反应,还能在研发过程中更早剔除有毒的药物。

  哈佛大学的 Wyss 研究所,范德堡大学,康奈尔大学,约翰霍普金斯大学和加州大学伯克利分校均参与了这个新项目。在瓦伦萨,研究人员竭力研究大脑和阻止各种药物的血脑屏障。血脑屏障允许大脑功能需要的特定物质通过,但将几乎所有其他物质包括有潜在作用的药物均拒之门外。由脑芯片,充满脑髓液的隔室加上一些血管组成的新型 “微脑”可以模仿以上功能,像一个真正的大脑那样运作。

  “完全使用人体细胞制做一个人脑模型使其包含神经元,包含血,脑,脑髓之间的三个屏障将是自身的重大进步。”综合生物系统研究和教育机构——范德比尔特研究所所长,也是这个项目的负责人 John Wikswo 在声明中这样说。