器官、模型與轉化

器官晶片

器官晶片是一塊透明的小型塑膠裝置——大約一根 USB 隨身碟大小——內部刻有細微的通道,通道壁上鋪著活的人體細胞。液體在通道裡流動,帶來養分和氧氣,細胞則被排佈得像真實器官的一個切片那樣運作。肺晶片可以分出空氣側和血液側;腸晶片則能讓液體掠過細胞,仿照食物在腸道裡移動的方式。

其中的「微」指的是微流控:髮絲般細的通道,讓研究者得以泵送液體、拉伸柔性壁來模擬呼吸,並重現細胞在體內所感受到的那種輕柔流動。由於細胞獲得了接近真實的力學與化學環境,它們的表現遠比靜靜躺在平底皿裡的細胞更像活組織。有些晶片甚至把幾個器官串聯起來,讓藥物從腸晶片流向肝晶片,就像在人體裡那樣。

這些晶片之所以重要,是因為它們提供了一種更接近人體的方式,在動用任何人或動物之前測試藥物、研究生物學。它們能在可控、可重複的環境裡揭示毒性反應,或組織如何應答。不過晶片終究是一個巧妙的模型——它抓住了器官的關鍵特徵,而非那個充滿全部複雜性的完整活器官。

肺晶片會一次又一次地輕輕拉伸再放鬆那層薄壁,模仿一次呼吸——研究者便能即時觀察肺細胞如何應對一種經空氣進入的藥物或污染物。

晶片是為測試而模擬器官的運作方式;它是研究和藥物測試工具,並不會植入人體。

又稱
器官芯片器官晶片微流控器官芯片OoC