近日從上海海洋大學(xué)獲悉，該校與哈佛合作的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種在結(jié)構(gòu)與功能上均能模擬人體內(nèi)血管的體外血管模型，可在體外器官芯片中連接各個(gè)器官組織，更有益于藥物篩選及過(guò)敏原測(cè)試。作為封面文章，近日，該成果發(fā)表在生化技術(shù)領(lǐng)域權(quán)威的學(xué)術(shù)刊物《Lab on a Chip》上。
器官芯片是把人體不同組織及器官小型化或微型化后，通過(guò)微流控系統(tǒng)連接在一起，以便在體外研究相對(duì)應(yīng)體內(nèi)的各項(xiàng)生物學(xué)和生理學(xué)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。然而長(zhǎng)期以來(lái)體外的血管模型是基于模塊化的芯片，體積較大無(wú)法模擬血管在體內(nèi)的結(jié)構(gòu)。由上海海洋大學(xué)教授張煒佳以及美國(guó)波士頓哈佛醫(yī)學(xué)院、布萊根及婦女醫(yī)院張宇講師和阿里·哈德姆侯賽尼教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，提出新的設(shè)計(jì)：將這些體外模型也做成與人體血管類(lèi)似的管狀結(jié)構(gòu)，賦以其生物學(xué)活性，達(dá)到對(duì)于結(jié)構(gòu)與功能上的雙重模擬。
“基于上述思想，我們利用一種基于聚二甲硅氧烷的彈性材料制備出一系列不同直徑、管壁厚度，以及力學(xué)性能的管狀結(jié)構(gòu)，用于模擬人體內(nèi)具有不同物理參數(shù)的各類(lèi)血管。這些彈性材料對(duì)于氧氣有通透性，從而達(dá)到該血管模型對(duì)于氧氣的運(yùn)輸。在此基礎(chǔ)上，他們將這些血管模型內(nèi)壁培養(yǎng)上一層血管內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)同時(shí)模擬人體血管的生物學(xué)功能，并證明了其對(duì)于不同抗癌和心血管藥物的生物學(xué)響應(yīng)。”張煒佳說(shuō)。
據(jù)張宇說(shuō)，相比于傳統(tǒng)模塊化的血管芯片，該血管模型不僅能夠作為單獨(dú)的血管模型進(jìn)行藥物篩選，并且能夠用于連接同一個(gè)平臺(tái)上的不同器官芯片，從而達(dá)到對(duì)人體內(nèi)器官構(gòu)型的高度仿真模擬。