美國科學(xué)家為了更有效診斷與治療消化系統(tǒng)疾病，研發(fā)出用于人體器官芯片(organs-on-chips)的首款以膠原蛋白為基底的薄膜(collagen-based membrane)，較其它種類的薄膜更為自然，也可以使器官芯片更準確模擬健康腸道細胞生病的狀況以及對于藥物治療的反應(yīng)。
過去科學(xué)家都是在實驗室的培養(yǎng)皿培養(yǎng)細胞，并通過動物實驗研究疾病及可行的治療方法。然而，這些做法無法完全模擬人體實際的運行狀況。為此，近來科學(xué)家研發(fā)出一種新方式，即在微流體芯片(microfluidic chip)培養(yǎng)活體細胞，也就是俗稱的器官芯片。
通常每組官芯片是由一組延展性佳、半透明的聚合物或圍繞著多孔膜的塑料所組成。從器官中萃取出來的人體細胞可以在這些聚合物或薄膜上生長。然而，這些薄膜通常是由塑料組成，可能會阻礙細胞作用或使實驗結(jié)果出現(xiàn)偏差。
美國伊利諾伊理工大學(xué)(Illinois Institute of Technology)的Abhinav Bhushan教授與其同事研發(fā)出更自然的薄膜，可促進人類細胞的正常成長與發(fā)展。
Abhinav Bhushan研究團隊以三種不同的微流體裝置進行測試。第一種沒有薄膜；第二種采用以塑料組成的薄膜；第三種則采用以膠原蛋白為基底的薄膜。膠原蛋白是人體內(nèi)很常見的蛋白質(zhì)，有助形成締結(jié)組織。
研究團隊將人體結(jié)腸細胞分別放入這3種裝置。經(jīng)過5天，研究團隊通過顯微鏡評估發(fā)現(xiàn)，膠原蛋白膜內(nèi)的結(jié)腸細胞存活率明顯高于其它裝置內(nèi)的細胞，且分化得更為良好。不僅如此，這些細胞還與膠原蛋白纖維結(jié)合，重塑微芯片內(nèi)的環(huán)境。
采用膠原蛋白膜的器官芯片裝置有助強化人體結(jié)腸細胞的生長、存活率與屏障功能。未來，此方式也有望用于其它的器官細胞，成為醫(yī)界評估與治療各種人體疾病的一大助力。
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