※美國洛克斐勒大學開發肺部仿生晶片，從人類胚胎幹細胞中培育肺芽盼成為對抗未來新興大流行疾病利器。(Photo credit: Rockefeller University and Prof. Ali Brivanlou)

美國洛克斐勒大學(Rockefeller University)的研究團隊開發了一個細胞培養平台，可以從人類胚胎幹細胞中培育出「肺芽(lung buds)」。這些微小的結構與胎兒發育過程中形成的肺芽相似，它們包含微小的氣道和肺泡。研究團隊在一個生物反應器式的設備中製造了肺芽，這個設備有微流控制晶片，肺芽可以在裡面生長。這個團隊開發了一種能夠刺激胚胎細胞分化成肺芽的雞尾酒培養基，他們希望利用這個系統來測試呼吸道感染的行為，並發現新的治療方法。這些肺芽的基因是相同的，減少了此類實驗中固有的生物變異性，並使研究團隊能夠在不使用實驗動物的情況下進行實驗。

科學界在實驗室中創造仿生器官的能力越來越強。這種器官在研究疾病的基本機制和測試新的治療方面有很大的幫助。最近COVID-19大流行刺激了科學家對呼吸道疾病有更好的了解。此外，一些最具傳染性的疾病是透過空氣傳播的，所以了解它們如何在肺部組織中感染和發展將有助於我們為下一次的大流行病做好準備。

這個研究團隊開發的技術可以創造出上千萬個新肺芽，例如: 允許研究人員在同一時間內研究成千上萬個單獨的SARS-CoV-2感染。「這些肺部構造基本上是克隆(clone)的，它們擁有完全相同的DNA。這樣，我們就不必擔心一個病人的反應與另一個人不同。透過這個技術我們可以完全避免因DNA不同，所導致的個人變因，能測量關鍵的變量 – 也就是病毒。」這個研究的計畫主持人Ali Brivanlou教授說道。

這項最新的技術透過在微流控制晶片中種植胚胎幹細胞，然後將它們置放在雞尾酒式的培養基中，刺激它們變成肺部組織。這些微小的結構與成人肺部組織密切相關，去有微小氣道和肺泡。這項技術已經產生了一些關於SARS-CoV-2的有趣現象，並顯示肺泡比氣道細胞更容易受到感染，而且研究人員還發現了一種使肺部組織更容易受到感染的訊號傳遞路徑。阻斷這一個途徑可能能成為新的治療目標。

「這個平台將使我們能夠以更快的速度與精度應對下一次大流行病。我們可以迅速利用這個平台使病毒現形，並比我們目前對COVID-19所做的方式更快地開發治療方法。它可以被用來直接在人體組織中篩選藥物、化合物、疫苗、單株抗體等。這項技術已經準備好面對未來可能襲擊我的的各種威脅。」Ali Brivanlou教授繼續說道。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)