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美國領軍 器官功能晶片發展神速塑造擬真環境 更精準呈現藥物反應
塑造擬真環境 更精準呈現藥物反應

2017-03-20
作者: 蘇柏勳

▲(圖/資料室)

半導體產業的晶片概念開始應用到生技醫療領域,其中「器官晶片」將逐漸取代動物實驗,長遠目標是針對不同病患量身訂製藥物,達到精準醫療目的。

半導體產業的系統單晶片(System on Chip, SoC),是把多樣功能整合成在一顆晶片裡,再透過矽來移動電子,進而使系統運作,讓電子產品發揮功能。然這裡所指的「器官晶片」(Organs-on-chips),則是將微量的化學物質或微生物送到模仿完整器官(如肺臟、心臟等)結構和功能的單元晶片,模擬出相同化學物質放到真實人類器官中,所可能會發生的狀況。

換句話說,器官晶片不是創造人類整個完整器官,而是模擬人體器官中的最小功能單元,實現藥物或化學物質在非活體環境(in vitro)中,研究活體環境(in vivo)的交互反應,用來了解、評估疾病、藥物、化學物質與食物等對人類影響的3D晶片裝置。

2015年英國年度設計獎,不是頒給谷歌的無人車,也不是清除海洋塑膠計畫,而是頒給美國哈佛大學韋斯生物啟發工程研究所的器官晶片;這是英國年度設計獎,首度由醫學領域獲得大獎。現代美術館(MoMA)也將器官晶片納為永久收藏。

動物實驗成效未必適用人體

以韋斯生物得獎作品為例,就是模擬人類肺臟的器官晶片。韋斯生物將半導體晶片的概念導入,將活的人體器官細胞植入晶片,使晶片可以模擬細胞在人體內的環境。其晶片的主要架構,是在槽...
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