想象一下，一个比小孩的鞋盒还小的设备，可以在多个器官中模拟任何人类疾病，或者在不进入或伤害身体的情况下测试新药。

　　西北大学的科学家们开发了一种名为lattice的新技术，用于研究多达8种独特的器官组织培养物(来自人体器官的细胞)之间长时间的相互作用，以复制实际器官的反应。这是目前只能同时研究两个细胞培养物的体外系统的一大进步。

　　其目标是模拟人体内发生的情况，以分析肥胖如何影响某种特定疾病;女性对药物的代谢与男性有何不同;或者是什么导致了一种最终影响多个器官的疾病。来源:西北大学

　　西北大学范伯格医学院妇产科教授、首席科学家朱莉·金说:“当身体发生某些事情时，我们不知道到底是谁在和谁说话。”“目前，科学家们使用含有一种或两种细胞类型的培养皿，然后进行深入的研究和分析，但莱迪思提供了一个巨大的进步。这个平台更适合模拟体内发生的事情，因为它可以同时模拟很多器官。”

　　一项详细介绍这项新技术的研究发表在《芯片实验室》杂志上。

　　微流体装置有一系列的通道和泵，使介质(模拟血液)在八个孔之间流动。一台与莱迪思系统相连的计算机精确地控制着流过每口井的介质量、流向的地点和时间。根据科学家想要测试的疾病或药物，他们可以用不同的器官组织、激素、疾病或药物填充每个井。来源:西北大学

　　例如，Kim的实验室正在使用莱迪思来研究多囊卵巢综合征(PCOS)，这是一种以生殖激素失衡和代谢问题为特征的疾病。科学家们仍然不确定多囊卵巢综合征的原因和发展方式。虽然它影响卵巢，但身体的许多其他器官系统也会受到影响。

　　“我们可以用莱迪思做的是开始操纵和控制哪个器官导致疾病，”金说。“所以，在一个实验中，我们可能会从多囊卵巢开始，看看它是如何影响肝脏或肌肉的。另一项实验可能会检验是否是高胰岛素与疾病相关，导致不同器官系统的行为不规律。我们可以控制组织，并以特定的方式对它们进行排序。”

　　目前测试新药的方法是从实验室的培养皿(体外)开始，然后在动物模型上进行测试，然后进行人体临床试验。来源:西北大学

　　“在动物试验和人体临床试验之间没有什么区别，我们发现许多药物在人类身上失败了，”Kim说。“莱迪思可能是动物研究和临床试验之间的中间步骤，因为我们可以测试通过动物研究的药物，看看它们对人体组织是否安全。在我们把它们放进人体之前，还要进行一次故障安全检查。”

　　Kim说，目前体外培养的标准原代细胞不能存活很长时间。但莱迪思的设计目的是为培养提供新鲜培养基(模拟血液)，并通过将培养基泵入8个孔中的每个孔来消除浪费，从而使组织存活更长时间。金说，科学家们已经对该系统进行了长达28天的测试，并希望能持续更长时间。

　　“例如，肥胖是子宫内膜癌的主要风险因素，”Kim说。“我们永远无法研究风险因素对培养皿的影响，因为它们需要长期培养。在莱迪思，我们可以研究脂肪如何在较长时间内直接影响子宫内膜，并研究子宫内膜细胞发生的一些早期变化。”一个动画，解释了莱迪思是如何工作的，以及它给科学家带来的好处。来源:西北大学

　　莱迪思是EVATAR的第二代版本，它是由特蕾莎·伍德拉夫(Teresa Woodruff)领导创建的，她是西北大学的前教员，也是当前研究的合著者。

　　EVATAR是一个微型女性生殖道，使科学家能够进行急需的新药测试，以确保女性生殖系统的安全性和有效性。莱迪思的创建是为了研究更多的男性和女性疾病。它更便宜，更方便使用，Kim说她希望这将允许在研究和制药领域广泛使用。

　　来源:西北大学

　　来源:西北大学

　　Kim说:“自从EVATAR问世以来，我们想要做一些用户友好的东西，这样你就不需要工程师在现场组装或排除故障。”“我们想让它像使用智能手机一样简单——把它从盒子里拿出来，打开并使用它——这样研究人员就可以获得数据，而不用花太多时间在实验室里如何工作。”

　　更多信息:Hannes Campo等人，一种新的组织不可知的微流体装置来模拟生理和疾病:晶格平台，芯片上的实验室(2023)。DOI: 10.1039/D3LC00378G期刊信息:芯片实验室

　　西北大学提供

　　引用:人类疾病模拟器让科学家“选择自己的冒险”(2023,10月3日)2023年10月8日检索自https://medicalxpress.com/news/2023-10-human-disease-simulator-scientists-adventure.html本文档

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