不再依赖小白鼠，武汉市第一医院的“芯片”可试药

（人民日报健康客户端记者 赵萌萌 张爽）提到“芯片”，人们通常会联想到电脑或手机里的微小电子元件。而湖北省武汉市第一医院研发的一种特殊“芯片”，能模拟人体内血液循环、细胞间相互作用等复杂的生理与病理过程，可替代传统细胞模型和实验小白鼠为人类试药，既能提升安全性，又能提高实验效率。

“各类机构在开展疾病研究或药物研发时，往往受限于传统细胞模型或动物模型。传统方式耗时长、成本高，且无法直观模拟人体内的复杂环境。我们研发的类器官芯片有望攻克这一难题。”8月12日，该“芯片”研发者之一、武汉市第一医院皮肤科主任陈柳青向人民日报健康客户端记者介绍：“在临床治疗中，面对多样化的药物选择，类器官芯片还能替代患者筛选出合适的药物，从而提高疗效。”

武汉市第一医院陈柳青教授、杜坤博士团队研发的类器官芯片。医院供图

陈柳青教授解释：“类器官芯片分为多器官芯片和单器官芯片。其中，多器官芯片能替代小白鼠为人类测试新药。它通过模拟人体器官微环境，在体外构建出具有生理功能的微型器官系统。简单来说，就像在芯片上‘种’出迷你器官模型，类似一个‘缩小的人体实验室’，为疾病研究、药物研发等提供更精准高效的实验平台。”

“单器官芯片则可以成为人体外的类器官组织。以皮肤芯片为例，只需从皮肤样本中提取分离出10微升细胞组织，‘种’到芯片里，经过7到10天的精心‘喂养’，样本细胞就能长成具有表皮和真皮分层结构的球体皮肤组织。”陈柳青教授表示，以往动物与人类存在种群差异，其代谢水平和基因背景会导致实验数据不够准确，而皮肤芯片构建的组织功能单元仿生度超过80%，能很好地解决这一问题。

武汉市第一医院医疗装备科工程师杜坤博士补充说，类器官芯片的“透明”特性，还为疾病的个性化治疗，尤其是肿瘤患者的精准抗癌，打开了一扇窗。癌细胞如何穿透血管、如何在血液中“漂流”、怎样精准锚定器官，这些关键步骤都能通过显微镜实时从透明芯片中观测到。在芯片内加入试验药物后，研究人员可观察药物是否能阻断癌细胞的扩增和转移，相当于为抗癌药效装上了“透视眼”，避免了传统的“试错治疗”，让精准抗癌研究更直观、可视化。

截至目前，该研究团队已成功构建出特应性皮炎、皮肤瘢痕、脂肪肝、药物性肝损伤等20余种疾病模型，相关技术已在全国3家科研机构投入试用。