動物們逃離藥物實驗的救星在這:「活的半導體」

想像一下,如果科學家在一塊 晶片 上重塑了一個你,或是你的一部分,會有什麼樣的效果呢?至少對於醫生來說,這是個不錯的創新,因為它可以幫助醫生識別出快速治愈你的方法,患者也不用再經歷痛苦的「試錯治療」過程,而且還可以減輕目前醫療系統的負擔。

  • 生物晶片的發展是藥物研發的關鍵突破

現在加州大學伯克利分校的研究人員正在探索這一領域。他們嘗試在一塊小 晶片 上面「培育」人類器官組織,如心臟和肺。這些晶片並非我們常見的電腦晶片,而是源自成人皮膚細胞的微型網絡,它會在一個極小的、類似管道的塑料內庭 (plastic chamber) 上培育,然後膠合到一塊顯微鏡載片上。

這項研究的目的,是為了找到一種了解人體組織存活的方法,然後模擬真實人類器官功能。我們目前的藥物測試都需要利用動物,或是人類志願者,整個過程非常冗長,如果這項技術能夠成功,那麼就能有更加便宜且高效的方法來進行臨床治療。

不僅如此,傳統的藥物研發並非針對個體,而是採用了統一標準的方法。根據該項目研究院 Anurag Mathur 透露,這些晶片有助於開發「定製藥物」,特別是可以針對指定的病人,測試出他們真正所需的藥物。

去年五月,《自然醫學》雜誌 ​​披露哈佛大學和其他研究人員正在開發一款治療巴斯綜合症的「心臟晶片」。這些研究目前都處於初級階段,不過一旦獲得成功,不僅對於 藥物 研究的意義非常重大,更重要的是可以 降低藥物價格。 如果生物晶片技術獲得成功,新藥開發的速度和準度可以提升十倍,而成本則會減少十倍

  • 生物晶片 =「活的半導體」?

「生物晶片」技術實際上借鑒了幾十年前半導體行業的一些技術,它們製造出了晶體管,構建了現代電腦模塊。隨著晶體管體積越來越小,速度越來越快,電腦也從過去價格昂貴的「龐然巨獸」變成瞭如今實惠的便攜設備。許多科學家認為,生物科技也能有相同的機遇。

研究人員表示一旦生物晶片的藍圖設計好,比如可以模擬人類肺或其他器官,製造晶片的成本其實並不高。真正的難點,是要確保細胞自身可以正確的集合在一起,並且像真正的器官那樣在人類身體裡發揮作用。

最終,科學家相信他們可以在不同的藥物實驗者身上進行多種測試,研究不同器官組織所需的藥物劑量。目前正在開發的有一個包含心臟和肺器官組織的組合晶片,如果這項工作可以獲得成功,並開發更多器官原型,最終能形成一個人類身體的簡單模型。

對於科學家來說,他們以後可以更直觀的探索藥物如何在人體內部的獨立器官內發揮作用,並且如何影響生命系統的。

取代動物實驗

當然,這項技術也引起了不少專家的質疑,因為很難了解這些晶片在模擬真實器官結構和功能時,究竟能「模擬」到何種程度。另外,還有人覺得模擬的生物晶片器官始終無法代替真正的器官或器官系統,而且最終是否能導致藥物價格下降目前都不得而知。

不過,如果生物晶片技術成熟了,勢必會帶來很大的機遇。除了加速藥物研發速度,降低藥品價格之外,它可以在臨床醫學試驗中取代動物進行藥物試驗。在生物醫療研究中,我們要面對巨大的知識鴻溝,我們無法知道產生疾病的原因,很多醫藥研究就像是無頭蒼蠅。而生物晶片技術可以改變現狀,至少,理論上是這樣。

(轉載自合作媒體《雷鋒網》)


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