新质生产力在湖北 | 芯片“迷你器官” 为药物研发提供“人体替身”

在武汉大学组织工程与器官制造实验室，一颗由人类细胞组成的“微型心脏”正规律跳动，一旁的“微型大脑”同步发出电信号——这并非科幻场景，而是类器官技术带来的最新突破。将为人类机制疾病研究和诊疗技术开发提供底层工具。

眼前的白色团状物，是武汉大学陈璞教授团队培育出的“迷你器官”，旁边这排透明盒子正是它的培育装置。其最大的创新在于，用工程学芯片替代传统培养皿，将多能干细胞或人体器官组织“种”在上面，通过精准调控各项影响因素，诱导分化出心、脑、肝、肾等器官。能有效弥补动物实验物种差异大、周期长的缺陷。

武汉大学泰康医学院（基础医学院）生物医学工程系主任 陈璞：传统的类器官培养犹如一个农场，在这种自然环境下长出来是大小各异、 形态各异，乃至功能之间有很大差异的。这种类器官芯片将是一个微型工厂，能够定制它的生长过程，氧气、pH值、温度这些信号调控生长，得到高度可控的产品。

类器官芯片技术，还能实现多器官互联互通，让同一团干细胞在芯片内同时分化出心脏、大脑等器官，更加便于研究药物对多器官的不同影响。近日，这项成果在中国工程院院刊《Engineering》上发表。

武汉大学泰康医学院（基础医学院）生物医学工程系主任 陈璞：传统往往是需要在一种培养环境中产生一种组织，而另外的培养环境中产生另外一种组织，再把它融合起来构建叫做组装体，失去了器官发育过程中的互作过程，共发育体能够更好模拟人体的真实生理过程，从而来更好判断药物的安全性和有效性。

除了用于药物测试外，类器官芯片培育的组织还可以用于器官修复。科研团队在全球首创法拉第波多波长合成技术，并研制出全国首台商用声学生物组装仪，将细胞、类器官等作为“原料”，形成厘米级组织，来进行器官修复。目前已进入动物实验阶段，将为器官再生与修复开辟新路径。

（长江云新闻记者 汪佳睿 余旭东）