研究人员开发了一种“血管芯片”技术，可能会彻底改变心脏病药物测试和开发的未来，同时减少对动物实验的依赖。
悉尼大学的研究团队成功制造出一种透明微芯片，能够在临床试验前减少对动物进行新药测试的需求。
这一创新装置模拟了因高血流量和炎症引起的血管损伤，这是心脏病发展的初期阶段。该设计提供了更准确的理解，揭示了阻塞为何发生在血管的特定位置。
查尔斯·珀金斯中心和悉尼纳米研究所的副教授安娜·沃特豪斯表示：“这是一个令人振奋的进展，我们利用透明材料制成的微芯片，模拟了冠状动脉的状态，并通过显微镜成像，绘制出与心脏病患者阻塞位置相似的细胞损伤区域。”
“使用动物模型时，我们无法观察到如此详细的活体变化，因为无法透过血管进行观察。”
透明血管芯片的示例。
心血管疾病每年导致超过1800万人死亡，是全球主要死亡原因之一，也是一个重要的公共卫生问题。
这项技术的研究成果已发表在《先进资金材料》和《先进材料技术》两篇论文中。
第一个小组由沃特豪斯副教授领导，概述了“血管芯片”的发展过程。
血管芯片是一种小型设备，表面蚀刻有微小通道，允许人类细胞生长，模拟人类血管的结构和功能，帮助科学家和医生快速进行小量液体测试。
尽管老鼠和其他动物的生物学与人类相似，但芯片上的血管使用的是人类细胞，提供了更易于管理和更具成本效益的实验控制。
沃特豪斯副教授指出：“这样的器官芯片技术创新对全球数百万人的潜在利益至关重要，能够提供更快、更具成本效益的药物开发，而不依赖于动物实验。”
实验室中使用的透明血管芯片。
在第二项研究中，他们与生物医学工程学院和物理学院的Marcela Bilek教授合作。
这项由Marcela Bilek教授和Anna Waterhouse教授共同领导的研究，开发了一种新的表面修饰方法，改进了微芯片材料，使其更适合蛋白质和细胞的附着。
同样来自药物发现倡议、悉尼纳米研究所和查尔斯·珀金斯中心的Marcela Bilek教授表示:
“我们的发明彻底改变了微芯片领域，相较于传统设备，芯片提供了更优越的表面性能。
“我们在不影响结果的情况下提高了微芯片的开发效率，旨在减少对动物实验的需求。”
“这种新方法更有效地将表面涂层结合得更紧密，并结合细胞生长的生物分子，这对于模拟设备中的血液流动至关重要。”
研究人员希望通过这两项研究的发现，开发的微芯片能够用于生物医学领域，为人体器官和疾病建模。这将有助于更好地理解人类生物学和药物筛选的结果。
沃特豪斯副教授表示：“我们希望通过测试模拟人体器官内复杂相互作用的设备，进一步研究，使我们能够复制更晚期的疾病阶段，如严重的心脏病或晚期癌症。”
研究小组目前正努力将其他类型的血管细胞结合起来，以更好地模拟人类血管，并添加脂肪以模拟血管细胞中胆固醇的积累，这是心脏病的下一个阶段。
他们还在开发专利的表面修饰技术，将其应用于传感器和诊断。
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