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《國際要聞》肺泡微流道晶片完整模擬肺部氣流模式 有望催生新藥開發
2022-09-14

※中國哈爾濱工業大學發表的肺泡微流道晶片,可完整模擬肺部呼氣氣流模式,有助了解呼吸系統疾病與新藥開發。(Photo credit: Harbin Institute of Technology)

人體肺部的微小肺泡對氣體交換非常重要,但卻難以研究和建模。如果在這些結構中能更完善的了解氣流模式,對於為可吸入藥物的設計、瞭解吸入顆粒污染物、以及呼吸系統疾病都非常有幫助。中國哈爾濱工業大學的研究人員近日開發了一種微流道晶片,可做為人體呼吸道中的肺泡模型。這個新裝置透過一種柔性聚合物模擬氣管的分支點,這種聚合物被塑造成模仿肺泡的小管。另外,小型幫浦可創造出規律的氣壓變化來模擬呼吸,透過玻璃層能使研究人員直接看到氣體流動情形。   

在過去兩年,呼吸系統疾病一直困擾著全球人口。因此,如果要開發新的治療方法,像是新的可吸入藥物,如能了解顆粒大小、形狀等藥物特性,才能在肺部達到最大程度的吸收和效果。

這項最新技術可以透過對肺泡及肺泡在呼吸過程中的氣流模式進行建模。它也可以透過調整來幫助模擬各種呼吸系統疾病的氣流,如慢性阻塞性肺病(COPD)。晶片的建模是以支氣管樹的其中一小部分為主,該晶片有許多層,上層包含由柔性聚合物組成的小管。聚合物則用來模仿氣管和幾個肺泡內的分支結構。

晶片下層是玻璃材質,這使研究人員能夠看到空氣流經聚合物結構的情形。該晶片可以連接到幫浦上,並透過規律的加壓模擬呼吸。研究人員還添加了一些彩色的聚苯乙烯小球,這些小球隨著晶片的加壓而移動,使研究人員能夠研究結構內的氣流模式。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)

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