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2018-04-01晶片上的器官 也能如活體般真實? 580 期

Author 作者 編輯部
為求消化系統疾病能得到更好的診斷與治療,科學家於《美國化學會刊》(American Chemistry Society)提到,目前已開發出第一種以膠原為基底、在微晶片(microchips)裡使用的膜,該開發物也較其它膜類更為自然,可讓晶片上的器官更精準地複製健康腸細胞患病的過程以及它們如何對藥物治療作出反應。

以往科學家多在實驗室培養皿上培養細胞,並使用動物模型研究疾病與其潛在治療方法,但這些方法都無法模擬人體內的情況。近日,科學家開發出了一種運用微流道晶片 (microfluidic chips)培植活細胞的方法,由此法培植的活體 細胞通常被稱作「片上器官(organ-on-a-chip)」。每個片 上器官通常一對彈性半透明聚合物或塑料組成,其圍繞著多孔洞的膜,而由人類器官提取的細胞可培養在聚合物或膜上。不過畢竟是由塑料製成,其可能破壞細胞相互作用並使 結果扭曲,故研究團隊試圖創造一種更加天然的膜,使人類細胞能在上面正常地發育、生長。

這種天然的膜即為膠原蛋白(collagen),是人體常見的蛋白質之一,團隊將人類結腸細胞放入設備中5天,透過顯微鏡發現、將細胞培育在膠原膜上較其他對照裝置來得更可行,且細胞分化得更多。研究人員總結,片上器官加入膠原膜的使用,除了強化人類結腸細胞的生長、可用性和屏障功能,亦有機會拓展到來自其他器官的細胞。

Chengyao Wan et al., Novel microfluidic colon with an extracellular matrix membrane, ACS Biomaterials Science & Engineering, 2018.