比米粒還小的人工大腦，微型SD卡大小的心棒，這樣的“器官芯片”可以幫助醫(yī)生們了解人體的內(nèi)部運(yùn)作?，F(xiàn)在美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局和美國(guó)食品及藥物管理局批準(zhǔn)了一個(gè)名為藥物測(cè)試用組織芯片的7千萬美元項(xiàng)目，旨在不使用手術(shù)刀，研究人體器官的微環(huán)境。

許多芯片已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室用來研究某些器官或組織的工作方式，以及對(duì)有潛在藥性的小分子的反應(yīng)。但研究范圍往往局限在特定類型的細(xì)胞或流體。這個(gè)項(xiàng)目要求科學(xué)家制造10個(gè)不同的器官芯片，將它們連接在一起，模仿人體，同時(shí)設(shè)計(jì)一種能自動(dòng)控制流體流動(dòng)并進(jìn)行分析的軟件。

用硅材替代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，因?yàn)閯?dòng)物實(shí)驗(yàn)引來不少爭(zhēng)議，而且并非總是奏效--小鼠或大鼠不能模擬人類所有的疾病。美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院報(bào)道30% 以上的人類臨床試驗(yàn)因?yàn)樗幬镌谌梭w作用方式和動(dòng)物不同而失敗。該系統(tǒng)能夠測(cè)試人類對(duì)新藥的潛在反應(yīng)，還能在研發(fā)過程中更早剔除有毒的藥物。

哈佛大學(xué)的 Wyss 研究所，范德堡大學(xué)，康奈爾大學(xué)，約翰霍普金斯大學(xué)和加州大學(xué)伯克利分校均參與了這個(gè)新項(xiàng)目。在瓦倫薩，研究人員竭力研究大腦和阻止各種藥物的血腦屏障。血腦屏障允許大腦功能需要的特定物質(zhì)通過，但將幾乎所有其他物質(zhì)包括有潛在作用的藥物均拒之門外。由腦芯片，充滿腦髓液的隔室加上一些血管組成的新型 “微腦”可以模仿以上功能，像一個(gè)真正的大腦那樣運(yùn)作。

“完全使用人體細(xì)胞制做一個(gè)人腦模型使其包含神經(jīng)元，包含血，腦，腦髓之間的三個(gè)屏障將是自身的重大進(jìn)步。”綜合生物系統(tǒng)研究和教育機(jī)構(gòu)——范德比爾特研究所所長(zhǎng)，也是這個(gè)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人 John Wikswo 在聲明中這樣說。

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