Skip to content
WONGCW 網誌
  • 首頁
  • 論壇
  • 微博
  • 壁紙下載
  • 免費圖床
  • 視頻下載
  • 聊天室
  • SEO工具
  • 支援中心
  • 表格製作
  • More
    • 在線名片
    • 網頁搜索
    • 天氣預報
    • 二維碼生成器
  • Search Icon

WONGCW 網誌

記錄生活經驗與點滴

東南大學研發出人類器官晶片未來可望取代傳統動物實驗加速新藥開發

東南大學研發出人類器官晶片未來可望取代傳統動物實驗加速新藥開發

2023-11-15 Comments 0 Comment

2023 年10 月,東南大學的研究團隊在精準醫療領域取得了引人注目的突破:成功研發了先進的「人體器官晶片」。早在2016 年,人體器官晶片方面的生物醫學技術就被達沃斯世界經濟論壇評選為“十大新興技術之一”,並被認為是中國在生物醫藥領域需要攻克的關鍵核心技術。

人體器官晶片技術是什麼?

「人體器官晶片」不是單一的科學成就,而是由諸如幹細胞科學、生物材料工程、奈米加工技術等多個前沿技術交叉整合而成。

這些晶片是一種在體外建構的高度複雜的器官微生理系統,可以模仿人體組織的各種功能。

這樣的設計不僅減少了對動物和人體實驗的需求,而且能夠更有效地篩選和評估潛在的新藥,從而大大加速了藥物研發。

在這項技術的突破過程中,奈米材料扮演了至關重要的角色。

奈米材料由於其極小的尺寸和高度特定的物理化學性質,可以在生物系統中模擬細胞結構和功能。

這些奈米材料通常以多種方式被用於建構和支撐人體器官晶片的微結構,提供了更接近生物體內環境的條件,因而使得藥物測試結果更加準確。

圖1多室淋巴結晶片能夠測量免疫細胞對藥物反應的運動性。圖片來源:參考文獻[1]

奈米材料:微觀世界的魔石

奈米材料,一種在尺寸上處於奈米級別的先進材料,已經引起了科學界和工業界的廣泛關注。

奈米是一個極其微小的長度單位,只有一公尺的十億分之一。由於它的尺度如此之小,以至於它完全超出了人類視覺的檢測能力。


電鏡下的奈米粉末形貌。圖片來源:參考文獻[2]

人的頭髮絲大約有80000~100000 奈米寬,所以奈米尺度只有頭髮寬度的十萬分之一;普通的紙張大約有100,000 奈米厚,這意味著奈米尺度只有它的十萬分之一;人的指甲每秒鐘生長約1 奈米。

當物質縮小到奈米尺度時,其性質,如顏色、強度、電導率和化學反應性等,往往會發生顯著變化。

這些變化主要是因為在奈米尺度上,物質的表面積與體積的比率大大增加,同時量子效應也開始變得顯著。

這種現象賦予了奈米材料在包括醫療、能源和資訊科技等眾多領域巨大的應用潛力。

器官晶片的設計理念

器官晶片不僅是一種生物工程的奇蹟,也是細胞生物學和材料科學交會的產物。

這些晶片並非旨在複製一個完整的、活體的器官,而是透過將培養細胞組裝成三維組織結構,來模擬人體器官的基本功能,核心目標是建立一個模擬人體生理狀態的可控最小功能單元。

器官晶片集合了傳統的人體細胞培養方法的便利性和器官系統的高度生物保真性。

透過簡單但精密的工程技術,這些晶片能夠建構出能預測器官功能的最小單位。

使用器官晶片技術,科學家和醫生不僅可以收集關於人類遺傳學、生理學、病理學的多樣性信息,還可以大大降低藥物研發過程中的風險,進一步推動精準醫療的實施。

器官晶片相互連接示意圖。圖片來源:參考文獻[3]

奈米材料在科技領域的多元應用

奈米材料在多個科技領域發揮日益重要的作用,不僅帶來了革命性的變革,也解決了一系列長期存在的問題。

在材料科學中,奈米技術已經實現了前所未有的突破。

例如,奈米碳管不僅超級耐用,而且品質極輕。這種卓越性能使它在飛機、高端汽車和精密科學儀器等設備中得到了廣泛應用。

碳奈米管能顯著降低這些設備的整體重量,從而大幅提高其運作效率和性能。

不僅如此,在日常生活中,奈米陶瓷刀也受到了廣泛關注,其品質僅為鋼的六分之一,但硬度卻是鋼的百倍。

奈米材料在醫療領域中同樣具有巨大的潛力。這些材料不僅能助力於更有效的藥物製造,還可以透過奈米級的精密輸送,將治療藥物直接送達病變部位。

這項技術顯著提高了藥物的治療效果,同時也大大減少了對患者的副作用。

例如,研究表明,使用仿生奈米材料進行藥物傳遞能夠提高奈米結構的穩定性,減少藥物的滲漏問題,從而實現更精準和高效的腫瘤治療。

此外,奈米技術也正在用於生產仿生醫學材料,例如人工關節和人工器官等,為醫療領域帶來了新的創新機會。

奈米材料在能源和環境保護方面也表現出色。例如,蘭州大學和俄羅斯人民友誼大學的研究人員開發了一種奈米混合催化劑,該催化劑可以在沒有任何強侵蝕性溶劑的情況下,快速去除水中的污染物。

這種奈米材料能在短短幾分鐘內高效地去除水溶液中的各種染料,從而大幅提升水處理的效率,為我們的環境保護做出了積極貢獻。

奈米材料如同科技界的“樂高”,在各個領域都展現出了令人矚目的應用前景。從高性能設備到醫療研究,再到環境保護,奈米材料的應用都在為我們的生活帶來深遠的影響和積極的變化。

總的來說,奈米材料的應用範圍正在不斷擴大,為人類社會的各個領域帶來了巨大的好處。

未來,隨著科技的不斷進步,相信奈米材料的應用前景將更加廣闊,為我們的生活帶來更多的可能性。

參考文獻

[1] N. Hallfors, A. Shanti, et al. Multi-Compartment Lymph-Node-on-a-Chip Enables Measurement of Immune Cell Motility in Response to Drugs. Bioengineering 2021, 8(2), 19.

[2]Wei Li et al. Programmable synthesis of radially gradient-structured mesoporous carbon nanospheres with tunable core-shell architectures. Chem, 2021, 7, 1020-1032.

[3] KR Bouchard, G. Vunjak-Novakovic. Organs-on-a-Chip: A fast track for engineered human tissues in drug development. Cell Stem Cell 2018, 22, 310-324.

[4] Su, J., Musgrave, CB, Song, Y. et al. Strain enhances the activity of molecular electrocatalysts via carbon nanotube supports. Nat. Catal. 2023, 6, 818–828.

分享此文:

  • 按一下即可分享至 X(在新視窗中開啟) X
  • 按一下以分享至 Facebook(在新視窗中開啟) Facebook
  • 分享到 WhatsApp(在新視窗中開啟) WhatsApp
  • 按一下以分享到 Telegram(在新視窗中開啟) Telegram
  • 分享到 Pinterest(在新視窗中開啟) Pinterest
  • 分享到 Reddit(在新視窗中開啟) Reddit
  • 按一下即可以電子郵件傳送連結給朋友(在新視窗中開啟) 電子郵件
  • 點這裡列印(在新視窗中開啟) 列印

相關


網絡資訊

Post navigation

PREVIOUS
索尼新PS掌機IGN 8分:比手機體驗好多了
NEXT
零一萬物回應大模型架構爭議:對模型和訓練的理解做了大量工作

發表迴響取消回覆

這個網站採用 Akismet 服務減少垃圾留言。進一步了解 Akismet 如何處理網站訪客的留言資料。

More results...

Generic filters
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in excerpt
Filter by 分類
網站公告
Featured
赫思醫美
限時免費
Windows 軟件下載
系統軟件
辦公軟件
圖像處理
影音媒體
網絡軟件
應用軟件
Mac 軟件下載
安卓軟件下載
網絡資訊
Mac資訊
Linux資訊
VPS資訊
NASA資訊
WordPress資訊
WeChat資訊
PHP資訊
教學資源
開源程序
網頁工具
SEO工具
醫療健康
其他資訊
Content from
Content to
2023 年 11 月
一 二 三 四 五 六 日
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930  
« 10 月   12 月 »

分類

  • 網站公告
  • 赫思醫美
  • 限時免費
  • Windows 軟件下載
  • 系統軟件
  • 辦公軟件
  • 圖像處理
  • 影音媒體
  • 網絡軟件
  • 應用軟件
  • Mac 軟件下載
  • 安卓軟件下載
  • 網絡資訊
  • Mac資訊
  • Linux資訊
  • VPS資訊
  • NASA資訊
  • WordPress資訊
  • WeChat資訊
  • PHP資訊
  • 教學資源
  • 開源程序
  • 網頁工具
  • SEO工具
  • 醫療健康
  • 其他資訊

彙整

近期文章

  • 【美學小課堂】臉部輪廓解析:外輪廓×內輪廓×T區立體感|一次搞懂輪廓固定關鍵 2025-07-15
  • 美國商務部正在調查無人機和多晶矽進口 2025-07-15
  • 女子網購未殺菌現擠鮮奶直接喝感染布魯氏菌病反覆發燒咳嗽 2025-07-15
  • 索尼手機縮減歐洲市場業務已撤出芬蘭 2025-07-15
  • 特斯拉Robotaxi服務區域形狀引質疑媒體:迎合馬斯克惡趣味 2025-07-15
  • 深圳地鐵配送機器人首跑自己會搭地鐵送貨 2025-07-15
  • 格陵蘭居民一覺醒來看到一座冰山豎在門口 2025-07-15
  • Google 確認計劃將ChromeOS 合併到Android 中 2025-07-15
  • Google Chrome 將終止對macOS 11 Big Sur 的支持 2025-07-15
  • 馬來西亞擬要求高級AI晶片出口需申請許可防止轉售給中國 2025-07-15

熱門文章與頁面︰

  • 無3C行動電源禁止登機一文看懂到底什麼是3C認證、如何分辨真偽
  • 您可以在Windows 11 24H2 中找回WordPad
  • 美國FAA擬收"天空過路費" 馬斯克發射火箭一年或多交上百萬美元
  • CCleaner全家桶激活密鑰
  • Photon Matrix:針對蚊子的“防空系統”
  • Anduril 宣布與Meta 合作為美國軍方開發XR 產品
  • 鳥寶寶有多內捲?為了讓父母投餵自己長出恐怖的嘴巴
  • 研究發現在街道上植樹可以導致當地死亡率的下降
  • 睡眠呼吸中止症病例增加45% 全球氣溫因素是罪魁禍首
  • 視頻轉換器Any Video Converter Ultimate v7.0.5

投遞稿件

歡迎各界人士投遞稿件到admin@wongcw.com

請提供以下資料:

1.你的名字

2.你的電郵

3.分類目錄

4.文章標題

5.文章摘要

6.文章內容

7.文章來源

 

聯繫我們

查詢,投稿,商務合作:
​admin@wongcw.com
​技術支援:
​support@wongcw.com
​客户服務:
​cs@wongcw.com

QQ群:833641851

赫思醫美

快帆

MALUS

極度掃描

DMCA.com Protection Status

WONGCW 網誌

  • 免責聲明
  • 捐助我們
  • ThemeNcode PDF Viewer
  • ThemeNcode PDF Viewer SC
  • Events

服務器提供

本站使用之服務器由ikoula提供。

聯繫我們

查詢,投稿,商務合作:
​admin@wongcw.com
​技術支援:
​support@wongcw.com
​客户服務:
​cs@wongcw.com

QQ群:833641851

© 2025   All Rights Reserved.