組織芯片技術如何影響疾病治療與神經學

科學家們正在運用組織芯片技術來探究肺與大腦之間的關聯。

這有助於揭示呼吸系統疾病所產生的神經學方面的影響，並研發具有針對性的治療手段。

爲此，羅切斯特大學已獲得一份爲期三年的合同，該合同由 BARDA（生物醫學高級研究與發展管理局）提供了大量資金。

該團隊將專注於開發被稱作‘微生理系統（MPS）’的微型芯片。這些組織芯片將包括人類肺和腦組織的模型。

羅切斯特的首席研究員兼皮膚病學系主任本傑明·米勒稱：“這是在使疾病建模和藥物發現從一開始就聚焦於更復雜、與人類相關的系統方面邁出的又一步。”

“這些芯片能夠讓整個藥物發現的過程加快，”米勒補充說。

這些 芯片 由支持人類細胞 3D 網絡的超薄膜組成。這些膜爲人類細胞的生長和相互作用提供了結構。

這些芯片能夠爲探究感染如何對細胞產生影響營造一個更爲逼真的環境。

此外，這種體外的方法讓研究人員能夠對潛在的療法進行測試，無需藉助動物模型或者人體試驗。

該項目是羅切斯特大學一項更大倡議的拓展，此倡議被稱作屏障微生理系統轉化中心（TraCe-bMPS）。

該中心專注於開發能夠獲得美國食品藥品監督管理局（FDA）資格認證的工具，以評估藥物如何與人體屏障（如皮膚、肺部和腸道）相互作用。

詹姆斯·麥格拉思博士是生物醫學工程教授，也是 TraCe-bMPS 中心的主任，他一直利用微生理系統來研究炎症如何對大腦產生影響。

麥格拉思特別感興趣的一直是瞭解炎症物質如何通過血液進入大腦並造成損害。

新的項目會涉及到連接麥格拉思的兩個微生理芯片。

這些芯片旨在模擬不同的器官，把它們連接起來後，研究人員就能研究一個器官中的疾病或狀況是如何影響另一個器官的。

該項目旨在探究肺和大腦之間的聯繫，尤其是在常見病毒感染（像流感甚至新冠 - 19）可能引發慢性症狀的這種情況下。

這些症狀包括腦霧、疲勞和持續疼痛。研究人員認爲，直接與大腦相連的呼吸道在這些症狀的形成過程中發揮着關鍵作用。

“呼吸道憑藉其細胞、體液以及與大腦的硬連線通道，成爲抵禦由人畜共患病溢出所引發的新傳染病威脅的第一道防線，”共同研究者哈里斯·格爾巴德在新聞稿中說道。

這種芯片上的組織技術能夠增進對疾病的理解，爲新的治療方法創造條件。