利用微流控技术测试不同等级和类型辐射人体组织的影响

器官芯片技术正被用于开发3D模型，以帮助南澳大利亚的研究人员研究放射治疗对人体组织的影响。

据麦姆斯咨询报道，南澳大学（University of South Australia）生物医学工程系教授Benjamin Thierry正在与哈佛大学（Harvard University）的研究人员合作，利用微流控技术测试不同等级和类型辐射人体组织的影响。

在载玻片大小的一次性装置内，包含了一款紧密模仿小血管结构和功能的微流控细胞培养芯片。

微流控芯片内部形成的微血管（器官内的血管系统）

迄今为止，科学家们都依赖于在载玻片二维环境中对细胞进行放射治疗测试。

Thierry教授表示，器官芯片技术能够减少对动物试验和不相关体外工作的需求，这两者都有很大的局限性。

Thierry教授指出，“该研究的一大重要发现是，在标准二维环境中生长的内皮细胞比三维血管网络中的细胞具有更高的放射敏感性。这一点很重要，因为我们需要平衡辐射对肿瘤组织的影响，同时保留健康组织。”

发表在《先进材料技术》（Advanced Materials Technologies）期刊上的研究成果将帮助研究人员充分研究辐射对血管的影响，并且将很快延生到其他敏感器官。

微血管芯片示意图（图A、B），内皮细胞在中心微流控通道（红色）内的纤维蛋白胶中培养，成纤维细胞在侧通道（蓝色）中培养。可灌输的微血管网络在5天内形成，通过测量细胞凋亡、血管紧密连接中断、DNA损伤/修复动能，以及检测分泌的发炎标的物（图C、D），能够详细研究电离辐射的影响

Thierry教授补充道，“人体微器官（器官内的血管系统）对放射治疗尤其敏感，本项研究中使用的模型可能会带来更有效的治疗，对癌症患者的副作用也更少。”

超过一半的癌症患者在治疗过程中都至少接受过一次放射治疗。虽然这种方法治愈了很多癌症，但是副作用也非常残酷，有时会导致急性器官衰竭和长期心血管疾病。

Thierry教授的团队成员，包括南澳大学未来工业研究所（Future Industries Institute）的同事Chih-Tsung Yang博士和博士生Zhaobin Guo，在澳大利亚国家制造研究所（Australian National Fabrication Facility）的支持下，与皇家阿德雷德医院（Royal Adelaide Hospital）和哈佛大学达纳法伯癌症研究所（Dana-Farber Cancer Institute）展开紧密合作。

Yang博士表示，“更好地了解放射治疗对器官内血管，更普遍地说是健康组织的影响非常重要，尤其是在使用非常高剂量和类型的辐射情况下。”

研究人员下一步将开发能够模拟与特定癌症类型相关的关键器官的人体芯片模型。

澳大利亚国家制造研究所的南澳节点是澳大利亚以八所大学为中心的枢纽之一，由英联邦和州政府，澳大利亚联邦科工组织（CSIRO）和参与大学资助。

作为南澳未来工业研究所茂森湖（Mawson Lakes）校区研究基础设施的补充，澳大利亚国家制造研究所在十年前就专注于微流体领域的研究。

虽然微流控技术仍然是澳大利亚国家制造研究所的关键优势，但是其专业知识已经扩展到芯片实验室技术、先进传感、功能涂层和分离科学领域。

近年来开发的产品包括一款可以提供基因修饰细胞疗法的微流控装置，一款用于检测尿液中是否存在膀胱癌细胞的非侵入性装置，一款用于室内血液测试平台的微针，以及一款用于高价值矿物提取的微流控芯片。