發表于新一期《APL生物工程》雜志上的研究中，來自美國加利福尼亞大學勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員描述了一種新設備——腸道芯片，該設備模型成功地維持了人類腸道細胞和微生物群的共生體長達幾天，甚至是幾周的時間。
器官芯片是人體器官的微型模型。它們含有微小的通道，細胞和組織培養物與精確控制的營養物質在其中相互作用。使用這些模型避免了耗時巨大和成本高昂的試驗挑戰以及動物試驗背后的倫理問題。
由于獨特的環境條件，對微生物組進行建模尤其困難。但腸道芯片可以模擬其中的許多特性，如腸道的無氧環境、液體流動和收縮/放松的脈沖。與標準的實驗室細胞培養相比，在這種環境中生長的腸道細胞更接近人類生物學。
腸道是人體最復雜的器官之一，其內部充滿了各種各樣的微生物種群，這種微生物群的破壞與一系列疾病有很強的聯系，例如炎癥性腸病、肥胖癥、哮喘，甚至心理和行為障礙。因此，有效的腸道模型對了解其功能和相關疾病非常有用。
研究人員表示，獲得可以在實驗室中更方便展開研究的有效人體器官模型，可以極大地加快科學發現和新藥開發。該團隊目前正在研究腸道微生物群落的失衡原因，及其對健康造成的重大影響。
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