一项由欧盟赞助的项目组科学家们近日开发出一种微流控芯片，用于分析人体器官组织接触药物时，对药物作用的反应，从而帮助人们选择新药。这种突破性设备的成功研制，可以为药物开发节省数百万欧元的成本。

 

所有制药公司面临的最大挑战之一就是在专利失效前，充分利用专利来减少药物开发的成本和缩短药物上市的时间。因此，欧盟早期就开始赞助研究Body-on-a-Chip(BOC)项目，这种系统取代常规的二维细胞培养技术，用于多组织医学影像控制系统中进行的药物测试。测试时设备可以提供更好的模拟真实条件，将多个异性组织以3维的方式整合到单一的芯片上。利用科学者们创建的BOC标准，对新型化合物进行毒理学风险评估和有效性临床验证。

BOC项目的合作者，瑞士的Jan Lichtenberg 博士解释说：“制药行业通常要投入很多的资金和时间去研制开发新型药物，但在研发后期却发现药物失效。尽快的发现问题，快速发觉药物的不可行性是制药行业需要迫切解决的事情。制药公司一旦可以尽可能早的了解药物的毒性，尽快中断失效项目，就可以节省数百，甚至数十亿，的药物研发成本。

了解药物的长期毒性

传统的了解药物潜在危害的测试为2维形式的细胞培养模式。但是通常，2维细胞培养中的细胞在48小时内就会失效。例如，在肝细胞中仅仅显示为急性毒性测试结果，即药物会立刻损害到患者。

科学家们在BOC项目中使用3维细胞培养技术，即将球状的多组织代替人体器官（如肝脏、心脏等），并将球状多组织间以小管连接，从而建立起一个复杂的仿真有机体生理环境。所开发的3维微组织芯片不需要原位培养，这意味着组织芯片可以持续60天时间，进而可以测试药物的长期毒性。

将药物混入营养液中导入不同的的“器官”，通过质谱法等来分析药物的代谢物。BOC可以识别药物的代谢物，并且可以研究其他组织对药物代谢物的影响。代谢后的化合物可能通过肝脏中的酶转化成比原来更厉害的化合物，但也可能转化为有毒的化合物。利用传统的2D细胞培养技术无法检测这种代谢物的毒性。

三年内多组织系统实现商业化

该项目设备利用鼠细胞来代替肝脏和肿瘤这两种组织。通过BOC系统的测试，staurosporine和环磷酰胺抗癌剂，对肝脏有害的扑热息痛等，都得出了正常的数据结果。

项目组成员同时也尝试了在同一芯片上培养四种组织，分别代替肝脏、肿瘤、心脏肌肉和神经系统。这种芯片设有6到8个隔层，并证实了该芯片可以扩展到人类细胞的培养。

Lichtenberg博士指出，“早期欧盟的赞助帮助我们开发出一个强大的系统原型，我们将在未来两到三年内将BOC系统商业化、市场化。“

BOC项目由四个国家的五个组织联合参与研究，欧盟投资140万欧元。

新材料在线编译整理——翻译：陈琼    校正：摩天轮