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移动世界。
机器人是批量生产迷你器官
鸟瞰含有肾脏类器官的微孔板,由液体处理机器人从人类干细胞产生。放大倍数为黄色框区。红色、绿色和黄色分别表示肾的不同节段。资料来源:弗里德曼实验室/华盛顿大学医学研究所

再生医学中最显着的进展之一一直是“迷你器官” - 微小的版本,例如患者的肺或肠 - 在使用干细胞的实验室中生长。即使在他们对待之前,这些“有机体”可用于了解个人人员如何应对不同的药物。最终,它们可以移植以帮助修复组织。但它们昂贵且耗时。现在,研究人员有显示了一个机器人系统批量生产迷你器官并自动测试结果,以确保他们发展成为合适的细胞。它具有扩大技术的巨大潜力,使有机体更加真实,更实惠。

药,为你去年,荷兰的科学家宣布他们已经发现了开发个性化mini-intestines试验膀胱纤维化(CF)患者的潜在药物。CF损害了许多不同的器官,它可能是略微改变疾病的数千种不同的突变以及它如何对药物做出反应,这使得治疗昂贵且困难。超过1,500名荷兰患者将其肠道的微小版本从成年干细胞生长到3D结构中,导致其自身肠道的数十个一毫米级模型。这让医生能够测试药物,看看他们为个人工作的程度如何,导致更好,更快,更加个性化的治疗方法。

拯救生命,省钱一些新的CF药物的价格高达23.6万美元每年,并且,由于这种疾病因这些疾病而异,政府和保险公司拒绝为他们支付,而不是证明他们可能为特定患者工作。通过从药物临床试验中的参与者中生长迷你器官,荷兰医生能够证明他们的有机体正确预测了真实的人是否会对药物做出反应。然后他们开始测试其他患者的迷你肠道,迅速为药物迅速找到了最佳候选人,使医学官僚机构掩盖了他们的治疗。

小器官,巨大的潜力这个技术有无限的用途。任何药物,任何疾病,影响任何器官,理论上都可以缩小,在注入病人体内之前在培养皿中进行一系列测试。我们可以复制癌症患者的肿瘤,看看哪种药物对他们的特定突变效果最好。制药公司可以更早地开始对人体类器官进行测试,取得新的发现,并帮助了解哪种药物对每种类型的人和每种疾病的不同版本最有效。我们甚至有可能最终生长和移植完全匹配的组织来修复器官损伤。(与医学关系不大,但仍然很酷:其他科学家也是计划培育迷你尼安德特人大脑从远古的DNA中找出我们进化中的堂兄弟可能有何不同智人。)

进步需要付出很多努力:但生长的迷你器官和迷你肿瘤是耗时和昂贵的平均每位患者几千美元。和改进来源慢慢地培养干细胞,播种新的类器官,培养它们,最后测试和分析它们是一个漫长、乏味和劳动密集型的过程。每一次修改都意味着整个过程必须重新开始,并再次收集、分析和比较结果。

机器人们,请接受这份工作吧!幸运的是,我们有机器人来做不需要动脑筋、重复性的工作。华盛顿大学(University of Washington)的研究人员最近表示,一个自动化机器人可以在很短的时间内批量生产数千个迷你肾脏。他们估计机器人在20分钟内就能完成人类需要一整天才能完成的工作。与只能长成某种器官的成体干细胞不同,他们的技术使用的是多能干细胞,这种干细胞经过逆向工程,在适当的环境下可以长成任何类型的组织。这意味着他们的机器人流水线有可能被用于种植任何微型器官。更好的是,他们的系统可以自动对类器官的RNA进行排序,以确定它们是否都长成了正确的细胞类型。

使用这种大规模生产技术,科学家们能够增加他们的小肾脏中的血管数量,使其更加真实,他们能够通过在患有遗传疾病的肾脏上测试一系列不同的药物来寻找新的药物。如果机器人可以将这种技术扩大到药物测试、个性化治疗和再生治疗,我个人欢迎我们新的机器人霸主。

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