组织芯片技术如何影响疾病治疗与神经学

科学家们正在运用组织芯片技术来探究肺与大脑之间的关联。

这有助于揭示呼吸系统疾病所产生的神经学方面的影响，并研发具有针对性的治疗手段。

为此，罗切斯特大学已获得一份为期三年的合同，该合同由 BARDA（生物医学高级研究与发展管理局）提供了大量资金。

该团队将专注于开发被称作‘微生理系统（MPS）’的微型芯片。这些组织芯片将包括人类肺和脑组织的模型。

罗切斯特的首席研究员兼皮肤病学系主任本杰明·米勒称：“这是在使疾病建模和药物发现从一开始就聚焦于更复杂、与人类相关的系统方面迈出的又一步。”

“这些芯片能够让整个药物发现的过程加快，”米勒补充说。

这些 芯片 由支持人类细胞 3D 网络的超薄膜组成。这些膜为人类细胞的生长和相互作用提供了结构。

这些芯片能够为探究感染如何对细胞产生影响营造一个更为逼真的环境。

此外，这种体外的方法让研究人员能够对潜在的疗法进行测试，无需借助动物模型或者人体试验。

该项目是罗切斯特大学一项更大倡议的拓展，此倡议被称作屏障微生理系统转化中心（TraCe-bMPS）。

该中心专注于开发能够获得美国食品药品监督管理局（FDA）资格认证的工具，以评估药物如何与人体屏障（如皮肤、肺部和肠道）相互作用。

詹姆斯·麦格拉思博士是生物医学工程教授，也是 TraCe-bMPS 中心的主任，他一直利用微生理系统来研究炎症如何对大脑产生影响。

麦格拉思特别感兴趣的一直是了解炎症物质如何通过血液进入大脑并造成损害。

新的项目会涉及到连接麦格拉思的两个微生理芯片。

这些芯片旨在模拟不同的器官，把它们连接起来后，研究人员就能研究一个器官中的疾病或状况是如何影响另一个器官的。

该项目旨在探究肺和大脑之间的联系，尤其是在常见病毒感染（像流感甚至新冠 - 19）可能引发慢性症状的这种情况下。

这些症状包括脑雾、疲劳和持续疼痛。研究人员认为，直接与大脑相连的呼吸道在这些症状的形成过程中发挥着关键作用。

“呼吸道凭借其细胞、体液以及与大脑的硬连线通道，成为抵御由人畜共患病溢出所引发的新传染病威胁的第一道防线，”共同研究者哈里斯·格尔巴德在新闻稿中说道。

这种芯片上的组织技术能够增进对疾病的理解，为新的治疗方法创造条件。