ramy  2020-05-19 07:10:21  未来医疗 |   查看评论   

新冠疫苗的研发竞赛在今年秋季或将迎来第一个节点,除了稳速领跑的中国研发队伍以外,欧美国家的研发团队也瞄准了9月带来能够紧急投入使用的疫苗。

 

面对COVID-19新冠病毒,这一难以在短时间内消灭,甚至有可能和人类永远共存的病毒,显然传统的药物研发速度难以抵抗。

 

为了追赶新冠病毒再发生变异的脚步,抢先一步地找到其稳定的部分进行有效免疫成为当下药物与疫苗研发的关键,而科研人员们都希望这个速度能够再快一点。

 

因此我们急需一种技术:能够缩短新冠药物的研发周期,为临床实验提速,并且能够保证足够的安全有效。目前,一种名为“器官芯片”的前沿技术正在发挥作用解决这些问题。

模拟人类器官的芯片

什么是器官芯片”

 

器官芯片“organs-on-a-chip”(以下简称OOC),可以把这种技术形象的理解为:在一块芯片上建造人体器官的机构与功能系统,模拟疾病发生,以此体体外预测各种药物或者外界刺激下的各种反应。

 

这和细胞培养研究很有相似之处,而实际上OOC的技术也确实是细胞培养研究再经历了100多年后的进阶版。

模拟人类器官的芯片

当然OOC成为热门也是因为新药研发的尴尬困局。和治疗新冠的疫苗与药物面临的挑战一样,目前各种新药的研发周期平均都在10年左右,且据FDA的数据报告显示经过动物实验验证安全有限的药物中,92%都会在人体临床中失效,高效低产是目前药物研究领域的命运。

 

而OOC的技术特性有机会扭转这种局面:它不仅能让让科学家们有机会通过显微镜看清细胞的病理变化;也能够代替动物、人类进行药物测试;并在早期筛选候选药物的功效和毒性,为药物研发全面提速。

 

在 COVID-19 新冠病毒出现之前,科学家们已经模拟出了多种人类器官的“芯片”来促进药物开发和个性化医学治疗,像是人体的肺、肝脏、眼睛、女性生殖系统等。

 

这是来自宾夕法尼亚大学实验室的“眼动芯片”。它和隐形眼镜大小形状相似,模拟人类眼睛的眼表状态,包含角膜、结膜细胞。黄色是营养物质正通过微流体通道传向中间的“眼球”。研究人员还设计了一个会眨眼的眼睑,以保持芯片表面保持润滑。这些类眼芯片为眼部疾病建模,可以在芯片上进行药物实验和病理观察。

模拟人类器官的芯片

▲眼动芯片

 

这是西北大学的女性“月经模型EVATAR”,的确这个巴掌大的东西第一眼看上去它更像是某个计算机上拆下来的零件。

 

芯片上其实连接了五个微型器官的细胞:输卵管,子宫,阴道,卵巢和肝脏。它们会通过“泵”的作用携带蓝色的模拟血液移动,来模仿女性28天的月经周期生殖系统运转,以此阐明一些生理疾病,

模拟人类器官的芯片

▲月经模型EVATAR

 

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