中国科技报 07月22日 01:43
[国 际] “肺芯片”有望模拟呼吸道病毒感染过程
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日本京都大学研究团队开发了一种创新的“肺芯片”系统,该系统能够同时模拟肺部近端气道和远端肺泡,为深入研究呼吸道病毒感染机制提供了前所未有的精准平台。传统研究方法难以全面复现病毒感染过程中肺部不同区域的复杂反应,而该团队利用诱导多能干细胞(iPSC)技术,成功分化出功能性肺上皮细胞,并结合类器官工程与微流控技术,构建了具有三维结构和微环境的肺部模型。该“肺芯片”系统能够准确模拟气道和肺泡在病毒感染时的差异化反应,且细胞来源一致,有效规避了个体差异带来的干扰,为揭示组织与病毒的特异性疾病机制、评估新药提供了有力支持,并为构建其他器官模型及揭示器官间相互作用机制提供了重要参考。

🔬 创新“肺芯片”系统:日本京都大学研究团队成功开发出一种新型“肺芯片”系统,能够同时模拟人体肺部的近端气道和远端肺泡,为研究呼吸道病毒感染机制提供了更精确的平台。该系统解决了传统动物模型或体外系统难以准确复现肺部不同区域对病毒感染差异化反应的难题。

🧬 iPSC技术构建模型:研究团队利用诱导多能干细胞(iPSC)技术,成功诱导分化出具有功能性的肺上皮细胞,并结合类器官工程与微流控平台,重建了人体肺部气道与肺泡的三维结构和微环境,从而实现对病毒感染过程的精确模拟。

💡 减少个体差异干扰:该“肺芯片”系统采用iPSC技术构建,确保了细胞来源的一致性,有效减少了因个体差异带来的研究干扰,使得对组织与病毒特异性疾病机制的研究更加可靠和精准。

🔬 新药研发与器官模型:这项技术不仅有助于更精准地研究呼吸道病毒感染机制,还能为新药的评估和筛选提供更有效的平台。此外,该研究成果也为构建其他人体器官模型及揭示多器官系统间的相互作用机制提供了重要参考,为复杂疾病模型的开发开辟了新思路。

    科技日报讯 (记者张佳欣)据最新一期《自然·生物医学工程》杂志报道,日本京都大学研究团队开发出一种能同时模拟肺部近端气道与远端肺泡的新型“肺芯片”系统,有望更精确地研究呼吸道病毒的感染机制。

    呼吸道病毒感染曾多次引发全球性大流行,给医疗系统带来沉重负担。这类病毒会对肺部造成严重损伤,特别是肺部的近端区域(气道)和远端区域(肺泡)。由于肺部不同区域对感染的反应存在差异且机制复杂,传统的动物模型或简单的体外系统难以准确复现这一过程。

    为解决上述问题,日本研究团队开发出一款微型生理系统。他们通过诱导多能干细胞(iPSC)技术,诱导分化出具有功能性的肺上皮细胞,再配合类器官工程与微流控平台,重建了人体肺部气道与肺泡的三维结构与微环境。

    研究团队利用iPSC构建的“肺芯片”能模拟气道和肺泡在病毒感染时的不同反应,且细胞来源一致,有效减少了个体差异带来的干扰。这一成果为研究组织与病毒特异性的疾病机制提供了更精准的平台,也有助于新药的评估和筛选。

    这项研究成果不仅适用于肺部模型,也为其他人体器官及多器官系统的构建提供了重要参考,有助揭示器官间的相互作用机制。微型生理系统与iPSC技术的结合,将为复杂疾病模型的开发带来全新思路。

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