文

/陳根

隨著醫學的發展，

“類器官”這一概念逐漸走入人們的視野。

簡單來說，

“類器官”

，就是從人體內取出細胞，放在培養皿中，培養出的與人類器官高度類似的生物系統

。

類器官的培育不僅有利於更好地治癒疾病，更有助於深入觀察人體的變化、檢驗藥物的功能以及發展實驗層面的再生治療法。近些年，類器官的發展一直備受關注。

雖然培育類器官的

裝置已經存在，但

為了

避免空氣中微生物的汙染，

一般情況下，

培養皿是封閉的，

無法

新增氨基酸、維生素、鹽和葡萄糖等營養物質

給細胞

，也不能清除細胞產生的廢物

，

因此，

這些細胞

往往

在幾天內

就會

死亡。

為了解決這個問題，

科學家嘗試過

新增一些細小的管道來向

細胞

組織輸送營養物質

，

但

由於培養器皿是不透明的，所以就算細胞得以存活也沒有辦法實時觀察到細胞

的成長髮育情況

。

為此，

來自

麻省理工學院和印度理工學院的科學家們利用3D列印技術建立

了

一個可重複使用且易於調整的“微流控生物反應器”

，

其不僅能夠提供細胞生長的營養介質，還能實時觀察細胞成長髮育的情況。

透過

微流控生物反應器

，

研究人員

用顯微鏡觀察了成長中的大腦器官體，並能成功地跟蹤它們的生長和發育7天

。在這一週的時間裡，在

3D

列印裝置中，器官體核心的細胞死亡的比例比在常規培養條件下要小。研究人員認為，他們的細胞設計保護了正在成長的微小大腦。

值得一提的是，

該反應器

是一個

4 × 6釐米的晶片

，製造成本僅約五美元，

由牙科手術中

一種生物相容性樹脂

結合

3D技術

列印

而成。

此外，該晶片可以用蒸餾水清洗和高壓滅菌，因此可以重複使用。

另外，該晶片集

生長平臺、微型管道、藥物注射通道

以及

液體加熱室

為一體，透過封閉培養箱中的管道控制補充液體和廢物提取的同時還提供充分的可視性。

並且，與常規的細胞培養器相比，這種微流控裝置更接近於生理組織灌注，更有利於培養室營養物質的持續供給，從而減少了類器官核心細胞的死亡情況。

該反應器對類器官的培育有重要意義，目前，相關理論成果已發表在美國物理聯合會雜誌《生物微流體》上。