晶片仿心肌 取代動物實驗

　【記者何謙綜合報導】美國加州大學柏克萊分校（University of California-Berkeley,UC Berkeley）的工程師團隊，9日發表了「心臟晶片」（heart on a chip），約一英吋長的矽膠裝置上有仿生的心肌細胞，能夠模擬心臟運作，並且證實了能取代動物試驗。

　在藥物試驗、化妝品推出前，都會實行動物實驗，除了會造成其代謝疾病或生命犧牲，失準率也極高，因為人體與動物的身體組織不同，對同種藥的反應也不一致，尤其人類心臟細胞傳遞電流的離子通道與其他動物不同，如果藥物是要作用在離子通道上，動物試驗等於無效。當代著名的細菌學家，羅勃·柯霍（Robert Koch）在去世之前寫下他的感想：「一個實驗，用在動物身上，比較同一實驗用在人的身上，結果必然是不一樣的。」心臟晶片的推出能夠大幅降低製藥成本，也可解決長久擔任人類用藥前受試者的白老鼠、猿猴生命犧牲的問題。

　博士後研究員阿努拉格·馬圖爾（Anurag Mathur）解釋：「這可不只是細胞組織在培養皿中靜態受試，我們設計了一個動態的晶片，它能夠表現我們的身體組織面對營養素或藥物的真實反應。」

　這套系統植入的是人體「誘導性多功能幹細胞」（human-induced pluripotent  stem cells）分出的心臟細胞，晶片模擬的心臟，在組織纖維間隙和連結性都等同人體心臟，細胞區域兩側的微流道，如同血管模擬養分和藥物交換，例如以心律不整用藥異丙基腎上腺素（isoproterenol hydrochloride）實驗，藥物注入晶片後，心跳從每分鐘55下增加到124下，證實藥物有效。晶片模仿單一器官心臟已經成功，團隊的下一步希望可以將眾多晶片組合成一套完整人體系統，用來檢視藥物在通過心臟後會不會對其他臟器造成不良影響。

　團隊指導教授凱文·愛德華·希利（Kevin Edward Healy）表示：「最終心臟晶片將取代活體動物藥物試驗，提昇安全性與有效性。」這項發明能夠更加尊重生命同時大幅減低藥物開發成本，希利說：「開發一種藥物平均需投入50億美元（約新台幣160億元），其中有六成用在製成前的研究試驗，心臟晶片能顯著降低研究金費和時間。」