近日，在美國舉辦的大學(xué)發(fā)明家競賽（Collegiate Inventors Competition）上，來自賓西法尼亞大學(xué)團(tuán)隊(duì)帶來的“eye-on-a-chip（芯片上的眼睛）”技術(shù)引起了大量的關(guān)注，盡管該比賽的一等獎(jiǎng)被哈佛的3D生物打印血管化人體組織獲得。

所謂的“eye-on-a-chip”指的是研究人員使用芯片技術(shù)來仿真人眼的功能，在這個(gè)小小的塑料芯片包含了多條微流體通道，這些通道經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，使得角膜細(xì)胞可以像在人體里那樣生長。此外學(xué)生們還為其加上了一個(gè)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)的3D打印眼瞼，可以像人眼那樣的眨眼的功能。

據(jù)研究團(tuán)隊(duì)在其學(xué)校的網(wǎng)站上宣稱，他們可以通過這些微流體通道模擬人體環(huán)境，刺激細(xì)胞生長速度。他們說同樣的原理可以用于人體上的不同器官。它是由賓西法尼亞大學(xué)應(yīng)用科學(xué)與工程學(xué)院的研究生Cassidy Blundell、Nicholas Perkons和Jeongyun Seo組成的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的。

據(jù)Jeongyun Seo介紹說，由于它可以對人眼的功能進(jìn)行仿真，因此可以替代動(dòng)物或者人體模型用于實(shí)驗(yàn)室研究?！拔覀兊?/span>eye-on-a-chip主要致力于解決健康研究中最關(guān)鍵的問題之一：在進(jìn)行疾病建模時(shí)缺乏有效的臨床前模型?！彼f.“我們的裝置可以應(yīng)用于許多行業(yè)，包括藥物開發(fā)、消費(fèi)產(chǎn)品的毒性篩選等。

在這個(gè)項(xiàng)目中，該團(tuán)隊(duì)是跟同實(shí)驗(yàn)室的生物工程專家Dan Huh合作的，后者一直致力于研發(fā)生物系統(tǒng)的合成替代品，也就是“organ-on-a-chip（芯片上的器官）”。盡管Huh之前也開發(fā)過其它的organ-on-a-chip，但是這次在eye-on-a-chip上加上了一個(gè)可以眨眼的3D打印眼瞼卻是一個(gè)創(chuàng)舉。這個(gè)眼瞼可不是為了好玩而設(shè)計(jì)的，據(jù)稱它可以在以后的項(xiàng)目中用于精確模擬干眼癥等。

不過，遺憾的是，盡管賓州大學(xué)的eye-on-a-chip的項(xiàng)目很精彩，但是仍然被哈佛的生物打印組織項(xiàng)目搶去了大學(xué)發(fā)明家競賽的桂冠。后者的發(fā)明者是哈佛的生物工程博士生 David Kolesky，他憑著其3D生物打印血管化人體組織拔得頭籌，并贏得了1.5萬美元獎(jiǎng)金。據(jù)了解，盡管迄今已經(jīng)有很多人成功3D打印出了人體組織，但是Kolesky的3D打印組織的特殊性在于能夠在一段很長的時(shí)間里保持血管的活性，這其中的突破性意義是不言而喻的。