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2015年08月 9日 14:34 cnbeta网站 新药研发和试验是一个漫长且耗资巨大的过程。为了制造出前景无限的化合物或者分子，科学家需要进行海量研究。此后，他们还要在动物身上进行试验，如果安全有效则会在人体上进行临床试验。在这个过程中，科学家需要观察药物的安全性和疗效，以及合适的用药剂量。 过去很长一段时间内，科学家一直努力试图简化或者加速这个流程。为此，他们在小型芯片上模拟出人体器官（人工排列人体活细胞，使其模拟完整器官的功能和结构）。这就是所谓的“芯片仿真人体器官系统”（organ-on-a-chip systems）。在未来的某一天，这个系统也许会代替动物试验，同时减少人体试验所需要的步骤和时间。《Nature News》杂志的报道称，这种充满未来主义风格的愿景正在慢慢变成现实。 这是一个“真实”的肺脏，但它不是真的 计算机的微芯片由硅树脂材料打造而成，而芯片仿真人体器官也建造于这样的材料之上：科学向经过专门蚀刻打造的模具中浇筑液态硅胶，模具上有很多槽道，因此硅树脂芯片上也就多了很多槽道。在这些槽道里，科学家安置培育了很多人体细胞。这些细胞从槽道的底部生长，而培养液则会在槽道中流动以便为细胞输送营养。于是，科学家就可以在培养液中加入等待测试的新药或者其他物质，观察其与细胞结合之后的情况。 一般而言，最基础的芯片仿真人体器官仅培育一种类型的细胞。为了模拟不同器官一起工作的状态，科学家需要为基础版本芯片仿真人体器官增加新的功能和特性。比如哈佛大学维斯生物工程研究所（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering）研发的芯片仿真肺部器官复杂度更高，可以模拟具有呼吸功能的肺部。在他们的实验中，工作人员用薄膜隔开了硅树脂芯片上的槽道，使其构成了两个隔室。接着，他们在每个隔室中放入了两种不同类型的肺部细胞：一种可以与薄膜顶部空气完成气体交换，一种可以与隔室底部血液完成气体交换。
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