據(jù)最新一期《自然·生物醫(yī)學工程》雜志報道，日本京都大學研究團隊開發(fā)出一種能同時模擬肺部近端氣道與遠端肺泡的新型“肺芯片”系統(tǒng)，有望更精確地研究呼吸道病毒的感染機制。

iPSC衍生肺芯片示意圖。圖片來源：日本京都大學

呼吸道病毒感染曾多次引發(fā)全球性大流行，給醫(yī)療系統(tǒng)帶來沉重負擔。這類病毒會對肺部造成嚴重損傷，特別是肺部的近端區(qū)域（氣道）和遠端區(qū)域（肺泡）。由于肺部不同區(qū)域對感染的反應存在差異且機制復雜，傳統(tǒng)的動物模型或簡單的體外系統(tǒng)難以準確復現(xiàn)這一過程。

為解決上述問題，日本研究團隊開發(fā)出一款微型生理系統(tǒng)。他們通過誘導多能干細胞（iPSC）技術，誘導分化出具有功能性的肺上皮細胞，再配合類器官工程與微流控平臺，重建了人體肺部氣道與肺泡的三維結構與微環(huán)境。

研究團隊利用iPSC構建的“肺芯片”能模擬氣道和肺泡在病毒感染時的不同反應，且細胞來源一致，有效減少了個體差異帶來的干擾。這一成果為研究組織與病毒特異性的疾病機制提供了更精準的平臺，也有助于新藥的評估和篩選。

這項研究成果不僅適用于肺部模型，也為其他人體器官及多器官系統(tǒng)的構建提供了重要參考，有助揭示器官間的相互作用機制。微型生理系統(tǒng)與iPSC技術的結合，將為復雜疾病模型的開發(fā)帶來全新思路。

來源：科技日報