器官芯片技術(shù)正被用于開發(fā)3D模型，以幫助南澳大利亞的研究人員研究放射治療對人體組織的影響。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，南澳大學(xué)（University of South Australia）生物醫(yī)學(xué)工程系教授Benjamin Thierry正在與哈佛大學(xué)（Harvard University）的研究人員合作，利用微流控技術(shù)測試不同等級和類型輻射人體組織的影響。

在載玻片大小的一次性裝置內(nèi)，包含了一款緊密模仿小血管結(jié)構(gòu)和功能的微流控細(xì)胞培養(yǎng)芯片。

微流控芯片內(nèi)部形成的微血管（器官內(nèi)的血管系統(tǒng)）

迄今為止，科學(xué)家們都依賴于在載玻片二維環(huán)境中對細(xì)胞進(jìn)行放射治療測試。

Thierry教授表示，器官芯片技術(shù)能夠減少對動物試驗(yàn)和不相關(guān)體外工作的需求，這兩者都有很大的局限性。

Thierry教授指出，“該研究的一大重要發(fā)現(xiàn)是，在標(biāo)準(zhǔn)二維環(huán)境中生長的內(nèi)皮細(xì)胞比三維血管網(wǎng)絡(luò)中的細(xì)胞具有更高的放射敏感性。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)槲覀冃枰胶廨椛鋵δ[瘤組織的影響，同時保留健康組織?！?/p>

發(fā)表在《先進(jìn)材料技術(shù)》（Advanced Materials Technologies）期刊上的研究成果將幫助研究人員充分研究輻射對血管的影響，并且將很快延生到其他敏感器官。

微血管芯片示意圖（圖A、B），內(nèi)皮細(xì)胞在中心微流控通道（紅色）內(nèi)的纖維蛋白膠中培養(yǎng)，成纖維細(xì)胞在側(cè)通道（藍(lán)色）中培養(yǎng)?？晒噍?shù)奈⒀芫W(wǎng)絡(luò)在5天內(nèi)形成，通過測量細(xì)胞凋亡、血管緊密連接中斷、DNA損傷/修復(fù)動能，以及檢測分泌的發(fā)炎標(biāo)的物（圖C、D），能夠詳細(xì)研究電離輻射的影響

Thierry教授補(bǔ)充道，“人體微器官（器官內(nèi)的血管系統(tǒng)）對放射治療尤其敏感，本項研究中使用的模型可能會帶來更有效的治療，對癌癥患者的副作用也更少。”

超過一半的癌癥患者在治療過程中都至少接受過一次放射治療。雖然這種方法治愈了很多癌癥，但是副作用也非常殘酷，有時會導(dǎo)致急性器官衰竭和長期心血管疾病。

Thierry教授的團(tuán)隊成員，包括南澳大學(xué)未來工業(yè)研究所（Future Industries Institute）的同事Chih-Tsung Yang博士和博士生Zhaobin Guo，在澳大利亞國家制造研究所（Australian National Fabrication Facility）的支持下，與皇家阿德雷德醫(yī)院（Royal Adelaide Hospital）和哈佛大學(xué)達(dá)納法伯癌癥研究所（Dana-Farber Cancer Institute）展開緊密合作。

Yang博士表示，“更好地了解放射治療對器官內(nèi)血管，更普遍地說是健康組織的影響非常重要，尤其是在使用非常高劑量和類型的輻射情況下?！?/p>

研究人員下一步將開發(fā)能夠模擬與特定癌癥類型相關(guān)的關(guān)鍵器官的人體芯片模型。

澳大利亞國家制造研究所的南澳節(jié)點(diǎn)是澳大利亞以八所大學(xué)為中心的樞紐之一，由英聯(lián)邦和州政府，澳大利亞聯(lián)邦科工組織（CSIRO）和參與大學(xué)資助。

作為南澳未來工業(yè)研究所茂森湖（Mawson Lakes）校區(qū)研究基礎(chǔ)設(shè)施的補(bǔ)充，澳大利亞國家制造研究所在十年前就專注于微流體領(lǐng)域的研究。

雖然微流控技術(shù)仍然是澳大利亞國家制造研究所的關(guān)鍵優(yōu)勢，但是其專業(yè)知識已經(jīng)擴(kuò)展到芯片實(shí)驗(yàn)室技術(shù)、先進(jìn)傳感、功能涂層和分離科學(xué)領(lǐng)域。

近年來開發(fā)的產(chǎn)品包括一款可以提供基因修飾細(xì)胞療法的微流控裝置，一款用于檢測尿液中是否存在膀胱癌細(xì)胞的非侵入性裝置，一款用于室內(nèi)血液測試平臺的微針，以及一款用于高價值礦物提取的微流控芯片。