日前，東南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院生物電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室趙遠(yuǎn)錦教授課題組在“器官芯片”的研究中取得重要進(jìn)展，課題組成員受變色龍變色機(jī)制的啟發(fā)，將“活體”結(jié)構(gòu)色水凝膠材料整合到微流體中，開發(fā)了具有微生理可視化功能的“心臟芯片”，為藥物篩選以及單細(xì)胞生物學(xué)研究等提供了嶄新的平臺(tái)。該研究成果于2018年3月29日以“Bioinspired  living  　structural  　color  hydrogels”為題發(fā)表在國際　頂　級(jí)　期　刊《Science  Robotics》（科學(xué)-機(jī)器人）雜志上。這也是由中國學(xué)者獨(dú)立完成的首篇刊登在《Science  　Robotics》　上的論文。

“器官芯片”是要在微流控芯片上仿生構(gòu)建微器官來替代生物體，進(jìn)行藥物評(píng)估和生物學(xué)研究等。作為構(gòu)建未來新藥評(píng)價(jià)體系的重要發(fā)展趨勢(shì)，器官芯片對(duì)于支撐我國創(chuàng)新藥物研發(fā)以及轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。

東南大學(xué)趙遠(yuǎn)錦教授課題組受變色龍細(xì)胞調(diào)控結(jié)構(gòu)色的啟發(fā)，在國際上率先提出了構(gòu)建具有結(jié)構(gòu)色傳感功能的“心臟芯片”的設(shè)想。趙遠(yuǎn)錦教授接受紫金山記者采訪時(shí)，用通俗的語言介紹了這項(xiàng)科研成果。簡單來說，此項(xiàng)研究將是在體外構(gòu)建并模擬人體心臟環(huán)境和心臟功能，并通過活體結(jié)構(gòu)色材料，使心機(jī)細(xì)胞的收縮得以直觀地展示。比如，在用了某種藥物后，“心臟芯片”上的心機(jī)細(xì)胞將有所反應(yīng)而變色，可以通過光譜測(cè)定精準(zhǔn)地統(tǒng)計(jì)出變化范圍，從而進(jìn)行藥物的藥效實(shí)驗(yàn)。隨著研究的深入，此項(xiàng)技術(shù)可以完美替代動(dòng)物試驗(yàn)和人體試驗(yàn)，從而大大提升新藥試驗(yàn)的效率，節(jié)約成本。

該技術(shù)在心肌相關(guān)的新藥評(píng)價(jià)和疾病研究中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，與常規(guī)的臨床試驗(yàn)相比更經(jīng)濟(jì)、更快速而且無創(chuàng)傷性，既是臨床和理論基礎(chǔ)之間一種有機(jī)的融合，也是多學(xué)科交叉的高度體現(xiàn)。其代表著我國創(chuàng)新藥物研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)的重大突破，有望加快我國成為醫(yī)藥科技強(qiáng)國的步伐。

據(jù)悉，此項(xiàng)科研相關(guān)工作得到了國家優(yōu)秀青年基金、江蘇省杰出青年基金、以及生物電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)的支持。論文第一作者為東南大學(xué)2015級(jí)博士生付繁繁，趙遠(yuǎn)錦教授是論文的唯一通訊作者。