研究人员开发一种气道芯片 能模拟人类吸烟过程

近日，研究人员开发出一种气道芯片，能模拟人类吸烟过程。利用该技术，美国哈佛大学研究人员再造和分析了吸烟的影响，并在分子、细胞和组织水平上理解了其对正常人肺部和慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者肺部产生的危害。此外，该方法还能被用于检验电子香烟等其他烟草制品的影响，并鉴定防止吸烟等造成的肺损伤的潜在疗法的有效性。相关成果近日发表于《细胞—系统》。

目前，科学家已经能够通过将活体组织植入芯片精确重塑人体器官模型，这样不用动物或者人体做实验，就可以研究药物和疾病对人体的影响。到目前为止，器官芯片技术已经可以模拟人的心脏和肺等。

一直以来，研究吸烟对COPD的危害是个难题。COPD是一种由肺气道炎症而使患者呼吸短促的疾病。“该疾病目前在市面上缺乏有效疗法。大部分药物只能控制症状，但无法治愈。”该研究报告第一作者Kambez H. Benam说。

之前，研究人员模拟了COPD和哮喘患者的肺部气道。在此基础上，研究人员首次制成了肺部气道芯片。为了模拟人类吸烟行为，研究人员设计出了一种能模仿人类抽烟的机器，然后将该机器连接到遍布人类肺部气道细胞的芯片器官上。“烟气抽取机燃烧香烟，微呼吸器吸入、呼出少量烟雾，空气在满是上皮细胞的通道进出。”Benam说。

下一步，研究人员计划开发包括免疫细胞等在内的更精密芯片，以便更精确地模拟人类吸烟产生的影响。他们还计划在COPD潜在药物临床前研究阶段使用该芯片。