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類器官芯片在疾病建模上的研究淺析

點擊次數:168 更新時間:2025-08-26
  類器官芯片是一種把微型器官放在芯片上的技術。芯片里有通道、膜、傳感器,可以通液體、加藥物、測數據。它用來做疾病模型,比動物實驗快,也比細胞培養更像人體。
  一、怎么建模型?
  1.取細胞:從病人身上抽一點血或取一小塊組織,把干細胞或腫瘤細胞分離出來。
  2.培養成類器官:把細胞放到芯片的小腔里,加培養液,幾天后長成迷你肝、迷你肺或迷你腸。
  3.加疾病刺激:如讓肺芯片吸煙機的氣流通過,模擬吸煙;或在肝芯片里加高脂培養液,模擬脂肪肝。
  4.讀數據:芯片自帶電極或光纖,實時記錄細胞跳動、電位、蛋白分泌。
  二、具體舉例
  1.新冠:把肺泡細胞放在芯片上,通入含新冠病毒的氣溶膠,24小時后看到細胞脫落、炎癥因子升高,比小鼠模型更接近人肺。
  2.腸癌:用患者腫瘤做成的腸芯片,加化療藥,測細胞死亡率,一周內就能知道哪種藥有效。
  3.帕金森:把患者大腦的類腦芯片加毒素,觀察神經元放電減少,再試不同藥物組合,找到保護神經元的方案。
  三、優點
  快:動物實驗要幾個月,芯片幾天到兩周出結果。
  省:一只小鼠成本幾百元,一個芯片幾十元。
  真:用病人自己的細胞,基因背景一致,結果更準。
  四、局限
  血管少:大芯片里長不出完整血管,藥物滲透不全。
  免疫缺:缺少免疫細胞,炎癥反應不完整。
  標準亂:不同實驗室芯片尺寸、培養液不一樣,結果難對比。
  五、未來方向
  1.加血管:在芯片里刻更細的通道,種內皮細胞,讓血液流動。
  2.加免疫:把免疫細胞和類器官一起培養,模擬真實炎癥。
  3.自動化:機器手臂換液、加藥,減少人工誤差,方便大規模篩查。
  類器官芯片把病人細胞變成微型器官,放到芯片上模擬疾病,用藥后立刻看反應。它快、省錢等優點,正在替代部分動物實驗,但還需解決血管和免疫問題。
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