先进科技可以替代动物实验吗？

作者：# 🐟 板块：#前沿快讯 IEEE Spectrum – 29 Sep 26 Can New Technologies Finally Replace Animal Testing? Changing habits may be the hardest engineering challenge of all 十七年前，哈佛大学维斯生物启发工程研究所的细胞生物学家唐纳德·英格伯及其同事向《科学》杂志提交了一篇论文，描述了他们研制的人体肺模型。这个模型比U盘还小，由一块透明的聚合物板构成，板上布满了狭窄的通道，通道内衬着与肺泡和血管内壁细胞类似的细胞。当空气被泵入通道旁的空腔时，该装置会节律性地扩张和收缩——它“呼吸”了。 这种逼真的运动与以往的肺模型相比是一项重大突破，以往的肺模型通常使用静态培养的肺组织，无法模拟肺功能所必需的运动。当暴露于炎症蛋白和细菌时，英格伯的人工肺的反应与活肺非常相似。此外，暴露于用于模拟超细颗粒物效应的二氧化硅纳米颗粒后发现，运动会影响组织对这些颗粒物的吸收。 这项研究有力地验证了该系统的原理，证明其可用于测试药物和其他化学物质，是对组织培养或动物实验的补充，甚至可以作为替代方案。即便如此， 《科学》杂志的编辑们仍然犹豫不决。他们拒绝了这篇论文，并建议英格伯的团队也用小鼠进行测试。 这并非不合理的要求：哈佛大学的肺部模型系统是全新的，将其产生的结果与小鼠实验的结果进行比较有助于验证其有效性。英格伯的团队按照建议进行了实验，并在一年后的2010年重新提交了研究报告，该报告随后得以发表。（此后，该报告已被近5400篇论文引用。）尽管如此，这一事件也反映出动物模型已成为现代生物医学研究的默认选择。 德国生物技术公司TissUse的转化毒理学研究员兼高管伊尔卡·马施迈尔（Ilka Maschmeyer）最近讲述的一个故事，展现了如今的局面发生了多么大的变化。TissUse专门构建器官芯片系统——也就是像Ingber肺这样的系统的通俗说法——供制药公司用于研究。马施迈