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科技日報訊 （記者劉霞）美國佐治亞理工學院與范德比爾特大學科學家合作，研發(fā)出全球首款內置免疫系統(tǒng)的微型“肺芯片”。該芯片能像真實器官一樣主動防御病原體，有望革新疾病研究模式，替代動物實驗，并為開發(fā)新療法提供平臺。相關成果發(fā)表于新一期《自然·生物醫(yī)學工程》雜志。

傳統(tǒng)肺芯片僅有郵票大小，內部刻有微通道并覆有人類細胞，可模擬部分肺部功能。本次研究的突破在于，為這些肺芯片添加了功能性免疫系統(tǒng)，使芯片能真實模擬肺部應對感染、炎癥及自我修復的過程。

此前，為器官芯片引入免疫系統(tǒng)面臨技術瓶頸：免疫細胞存活時間短，且難以模擬其在人體內的循環(huán)與組織互動。研究團隊通過技術優(yōu)化，實現(xiàn)了免疫細胞在芯片內的長期存活及防御功能。

在流感病毒攻擊實驗中，這款芯片展現(xiàn)出與人體高度相似的免疫反應：免疫細胞迅速聚集至感染部位，炎癥擴散，防御機制激活，精準再現(xiàn)了真實病理過程。

長期以來，科學家難以直接觀察肺內部的免疫反應。這款芯片為臨床前研究開辟了新途徑，有助于深入解析免疫反應與病毒感染的相互作用，并評估抗病毒藥物的療效。此外，動物模型在肺部研究中存在局限，例如小鼠無法模擬人類哮喘或特定免疫反應。新型肺芯片不僅能更精準模擬人類疾病機制，還有望大幅減少對動物實驗的依賴。

研究團隊透露，新型肺芯片可用于研究哮喘、囊性纖維化、肺癌和結核病等疾病。未來他們還計劃整合免疫器官，模擬肺部與全身免疫系統(tǒng)的協(xié)同作用。長期目標是實現(xiàn)個性化醫(yī)療——利用患者自身細胞構建芯片，預測最佳治療方案。