科學(xué)家在一角硬幣芯片上設(shè)計(jì)了一個(gè)眨眼的人眼復(fù)制品

人眼是如此復(fù)雜，進(jìn)化之父查爾斯·達(dá)爾文曾經(jīng)說過，通過自然選擇可能會(huì)產(chǎn)生“最高程度的荒謬”。它的復(fù)雜性使其難以復(fù)制和建模，這意味著科學(xué)家必須在培養(yǎng)皿中或使用動(dòng)物模型測(cè)試眼睛細(xì)胞?，F(xiàn)在，賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員在芯片上創(chuàng)造了一個(gè)人造人眼，這可能會(huì)改變我們的眼睛研究方式。

模特眼，在周一的自然醫(yī)學(xué)雜志上描述 ，是眼科醫(yī)生和生物工程師合作的結(jié)果，建立在一個(gè)大小相當(dāng)于一角硬幣的透明八角形芯片上。在中心是隱形眼鏡形支架，其包含來自眼前部層(角膜)的細(xì)胞和來自結(jié)膜的細(xì)胞，它們一起形成眼睛的表面。在這種情況下，“眼瞼”是明膠矩形，其在支架上滑動(dòng)以模仿眨眼，并且眼睛上方的小通道提供產(chǎn)生眼淚的方式。

你讀這篇文章可能已經(jīng)眨了幾次。潛意識(shí)的努力有助于保持眼睛的水分，使它們不會(huì)變干，在眼睛表面形成一層薄薄的薄膜。該研究的主要作者，賓夕法尼亞大學(xué)副教授Dan Huh特別專注于創(chuàng)造片上器官和類器官，之前正在制造胎盤芯片和肺芯片，目前正在國際空間站進(jìn)行測(cè)試。

嗯說眨眼就是他的團(tuán)隊(duì)想要 在他們的復(fù)制品眼睛模型中復(fù)制的特征。

從工程的角度來看，我們發(fā)現(xiàn)考慮模仿人眼眨眼的動(dòng)態(tài)環(huán)境的可能性很有意思，” Huh說。成功地模仿這部電影也使他們能夠模擬一種稱為干眼癥(DED)的疾病，由于缺乏水合作用，可導(dǎo)致瘙癢和炎癥。

為了在他們的芯片上誘發(fā)疾病，研究小組將人工眨眼速度從每分鐘12次減慢到每分鐘6次，注意到這顯著減少了淚液量。該團(tuán)隊(duì)隨后對(duì)一種研究藥物進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)它減少了DED常見的一些炎癥。

他們指出，這一行動(dòng)背后的機(jī)制尚未完全了解，但可能是由于增強(qiáng)潤滑或阻止特定分子開啟炎癥過程。

縮小的眼睛模型不包括人眼中的全部細(xì)胞 - 它缺乏血管和神經(jīng)，加上通常存在于眼睛中的一大堆免疫細(xì)胞。在諸如干眼癥的疾病中，免疫反應(yīng)在疾病如何表現(xiàn)中起關(guān)鍵作用。研究人員指出，還有其他局限性，例如無法準(zhǔn)確模擬淚液產(chǎn)生或眼睛如何與活生生的呼吸人體中存在的生理系統(tǒng)相互作用。

“我希望我們的芯片級(jí)平臺(tái)能夠進(jìn)一步發(fā)展并用于藥物篩選以外的各種應(yīng)用，例如未來的隱形眼鏡測(cè)試和眼科手術(shù)，” 研究生Jeongyun Seo說，他是一位合著者。在研究上。