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　　芯片上的器官可以模擬真正的人體試驗，透明的芯片讓藥物測試變得易于研究者進行觀測。當需要測試一種新的藥物時，只需要將藥物所含的化合物加入到芯片中，即可觀察芯片中的細胞（心臟細胞、肝臟新報等）的反映情況。

　　藥物研發(fā)是一個漫長，且耗資巨大的過程。在藥物研發(fā)中，動物試驗是必不可少的一個環(huán)節(jié)。但是由于人體的復雜性，動物試驗并不能完全反應人類疾病對藥物的反映情況。動物試驗與人體真實情況之間的差異可能導致這樣一種情況：某種藥物通過了動物實驗，卻無法通過人體實驗，因而無法真正投產上市，還造成了嚴重的成本浪費。利用芯片上的器官進行藥物試驗，則可以盡可能地模擬人體真實情況，從而降低藥物研發(fā)的成本與風險。

　　許多人類疾病是沒有動物模型可供測試的，比如“克羅恩病”——也稱為“階段性腸炎”，多發(fā)于青年女性身上，但至今發(fā)病原因不明，也缺乏有效的治療手段，最大的原因就是無法找到同樣患有這種疾病的動物來進行藥物測試，而利用“芯片上的腸道”，這個問題迎刃而解。

　　在疾病研究與藥物試驗中，傳統(tǒng)的方法不可避免地要利用到動物，這招到了動物保護組織的非議。利用芯片上的器官技術則可以避免許多動物保護方面的道德問題。

　　開發(fā)芯片上的器官的代表性機構

　　1.Wyss研究所

　　哈佛大學Wyss生物啟發(fā)工程研究所利用自然設計原則開發(fā)仿生材料與設備。Wyss研究所的官網(wǎng)對自己的描述是“創(chuàng)新、合作與技術轉化的新模式”，該研究所的主要研究方向有適應性材料技術、仿生機器人、合成生物學、仿生微系統(tǒng)、可編程的納米材料等。其中仿生微系統(tǒng)即“芯片上的器官”技術。

　　今年2月， Don Ingber博士因為獲得了英國國家動物實驗取代、精致、減量研究中心（National Centre for the Replacement, Refinement and Reduction of Animals in Research）頒發(fā)的著名的3R獎。3月份，毒理學協(xié)會還授予Don Ingber博士“基礎科學前沿獎”，理由是他“在理解毒理機制上的開創(chuàng)性貢獻與推動作用”。

　　2. Zyoxel公司

　　Zyoxel是英國牛津大學Isis科技創(chuàng)新的衍生公司?；诿绹槭±砉W院Linda Griffith教授和Steven Tannenbaum教授實驗室的研究成果，Zyoxel公司在LiverChip平臺上開發(fā)具有免疫活性的人類肝臟模型，用于幫助研究免疫接到的藥物損傷性肝損傷的病因。Zyoxel公司所研發(fā)的技術意在提高臨床預科藥物檢測效果并減少動物實驗次數(shù)。

　　此外，在美國國防部先進研究計劃署(DARPA) 2630萬美元的資助下，Zyoxel公司與MIT的研究員以及其他公司正合作開發(fā)芯片上的微型人體線路——也就是芯片上的人體。該項目旨在在一個單一的集成芯片上整合10組微型人體仿生器官，從而提供一個預測新藥物和疫苗安全性的多功能平臺。

　　3. 日本東京大學應用生物化學系

　　2010年11月，日本東京大學應用生物化學系的科學家宣布他們構建了一種芯片，可以同時試驗肝臟、腸道以及乳腺癌細胞對抗癌藥物的反應。該研究團隊表示，這種微型生物檢測系統(tǒng)可替代傳統(tǒng)的檢測方法，具有成本低廉的優(yōu)勢，且可以減少新藥研發(fā)測試中所需的動物數(shù)量。

　　日本可科學家開發(fā)的芯片由一玻璃片，兩片聚二甲基硅氧烷（PDMS）構成。在芯片上有利用光刻法蝕刻出的兩條微型通道和三個微腔室。腸道細胞、肝臟細胞以及乳腺細胞分別培養(yǎng)于三個微型腔室中，兩條微型通道則起著腸道和血管的作用。利用這套系統(tǒng)，科學家進行了抗乳腺癌藥物以類雌激素藥物（可刺激乳腺癌細胞生長）的試驗。

　　4.美國默沙東制藥公司

　　美國默沙東制藥公司的研究人員在實驗室使用微芯片模擬設計成一個功能不健全的肺器官，進行一系列藥物實驗尋求新型哮喘治療方法。研究人員希望“芯片上的器官”幫助他們更好地理解哮喘疾病的生物特征，鑒別發(fā)現(xiàn)療效最好的藥物。如果這項醫(yī)學實驗效果顯著，藥物研發(fā)領域將擁有一個新的工具，能夠節(jié)省數(shù)百萬美元。致力于復制多樣化人體組織和器官的美國國家推進轉化科學中心的專家稱，芯片上的肺器官證實這個概念的可行性。

　　目前為止，這項技術仍在研究之中，藥物監(jiān)管部門尚未準備完全廢止動物實驗，或者采用當前的方法對臨床患者進行藥物安全性和有效性測試。而葛蘭素史克、阿斯利康等數(shù)家藥物制造商也在審核這項技術的可行性，期間多個實驗室開始芯片模擬腎臟、肝臟和其它器官的功能。