※哥倫比亞大學發表的仿生多器官晶片原型(上)與機構示意圖(下) (Photo credit: Columbia University)

紐約哥倫比亞大學工程與應用科學院發表一款創新的仿生多器官晶片，與其他研究團隊不同的地方是於同一片晶片上建立獨立的艙位分別培養不同類型的生物組織，再搭配血液循環技術而模擬生物體微環境。此創新的仿生晶片技術能夠提供研究與開發人員在藥物開發或研究器官間交互作用時提升至能同時檢測多器官的層次。此外，若利用個人血液樣品中的多功能幹細胞於此晶片上進行誘導型培養能更幫助個人化醫療的分析與進行。

儘管全世界許多優秀團隊正如火如荼地研發各式各樣的仿生裝置，但在研發多器官系統中仍面臨艱鉅挑戰。畢竟，這些器官需要靠循環系統相互溝通但仍有各自適合的獨特微環境。而在晶片上建立獨立且能讓這些器官相互溝通的技術是非常艱鉅的任務，但哥倫比亞大學研究團隊經過努力不懈的研究後突破了這個困境。

此團隊共同主持人Gordana Vunjak-Novakovic教授表示: ” 這個晶片對於我們來說是一個巨大的成就，我們花費了近十年的時間做了幾百次的實驗、討論無數個天馬行空的想法、設計與製作了無數個晶片原型，如今我們終於開發出能夠成功地獲取生物學中生物體各器官之間的交互作用的晶片平台。

這個仿生晶片約是一般載玻片的大小，目前包含骨頭、皮膚、心臟與肝臟組織，這些組織因易在癌症治療時產生副作用而被選擇放入此晶片中。這個系統目前能被應用在病人對於特定的癌症治療耐受性程度的檢測上。

“在此研發過程中最大的挑戰是在提供生物組織間溝通管道的同時還要能保留各組織之間各自的表現型(phenotypes)。” 此團隊的另一位研究人員Kacey Ronaldson-Bouchard博士解釋此研究的動機: ”由於我們目標是模擬在病人身上看到的反應，所以使用病人的生物組織模型，更重要的是要能確保各生物組織能各自分化成熟，以及我們並不想在串連各組織的過程中犧牲掉此重要功能。”

“在生物體中，各器官維持著各自的微環境，同時也利用血液循環的方式傳遞循環細胞與各種生物活化因子與其他器官進行交互作用。為了更貼近真實的模擬在身物體內各器官之間的連結，我們選用上述同樣的概念，在這個仿生晶片上利用模擬血流的方式串連各個生物組織，並為了反映更真實的生物體狀態，設計獨立艙位確保各組織間能獨立生長。”

(來源:Medgadget 生策中心編譯)