经过前期大量试验 ， 研究团队利用器官芯片技术来模拟脑内动态微环境 ， 培育出具有复杂结构功能的脑类器官 。 这些由干细胞衍生的脑类器官可以再现人脑早期发育的过程 ， 包括特定神经元、不同脑区和皮层结构的分化特点等 ， 还可用来探讨不同环境因素暴露对胎儿脑发育的影响 。 研究中还发现 ， 酒精、尼古丁和重金属镉等可影响人神经前体细胞的分化 ， 诱发不同脑区及皮层的发育异常 ， 并有可能对胎儿脑发育产生不良后果 。 这些研究为脑疾病药物开发等提供了新的模型 。
此外 ， 他们还设计研发了一种肝类器官芯片装置 ， 并通过阵列可灌流的芯片生成大量的功能化微型肝类器官 。 这些类器官包含肝细胞和胆管细胞 ， 具有类似人体肝脏的白蛋白和尿素分泌功能 ， 以及对特定药物的毒性反应 ， 可进一步用于构建肝脏疾病模型、移植试验和药物筛选等方面 。
秦建华透露 ， 后续的研究中 ， 团队还将融合多学科交叉方法与协同策略 ， 进一步提升这些类器官的生物学功能 ， 甚至研究不同器官间的相互作用 ， 解决类器官构建中的关键瓶颈问题 ， 以期在体外获得结构功能更为“仿真”的人体3D器官模型 ， 为生命医学研究、组织器官再造和药物研发等提供全新策略和平台 。
“在未来 ， 这些类器官芯片装置上还可集成多种生物传感器来监测对外界刺激的响应 ， 比如 ， 测试不同个体或病人来源类器官对药物的反应或进行高通量药物筛选等 ， 这将大大减少动物试验成本 ， 助力新药研发领域 。 ”秦建华说 。
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