研究人員正在研發塑料芯片上的人類器官微縮模型，他們推崇這項襁褓中的技術，認為它可以作為動物模型的替代品。雖然這個目標依然很遙遠，但隨著大型醫藥公司開始在藥物研發中使用這些體外系統，該技術越來越受到關注。

    “我們對來自制藥公司的關注感到非常興奮，”Paul Vulto說，他是荷蘭萊頓Mimetas生物技術公司的創始人之一，“這比我預料的快了許多。”他的公司目前在與三家醫藥巨頭組成的聯合企業合作，后者用Mimetas的“腎臟芯片”來測試藥物。上周在美國波士頓舉行的全球器官芯片會議上，許多醫藥和生物技術公司以及學術界研究人員展示了微型器官模型的最新進展，Mimetas也是其中之一。這些微型器官能以與人類器官（如心臟或肝臟）相同的方式對藥物或疾病做出反應。

      “這項技術發展如此之快，讓我們非常驚訝，”新澤西州Johnson & Johnson公司科學發現部門的全球主管Dashyant Dhanak說。這家公司上月宣布它將使用來自美國Emulate生物技術公司的血栓芯片模型，來檢測臨床試驗期藥物或已上市藥物是否會造成血液凝固。器官芯片的支持者宣稱，和長在培養皿中的平坦薄層細胞相比較，芯片是更接近人體實際的模型，也比動物模型對藥物的研發和檢驗更有用。譬如，肺部芯片會由一層細胞組成，一面浸浴在類似于血液的培養液中，另一面則暴露在空氣中，并與一臺拉伸、壓縮這些細胞的機器相連接以模仿呼吸運動。然而，在一些企業研發模擬病變器官的芯片的同時，大多數企業仍然在檢測藥物能否在芯片上產生在健康人體組織上相同的效果。來自奧蘭多中佛羅里達大學的生物工程學家James Hickman告訴我們，無論是否使用芯片，任何一種新藥必須先在健康人體上測驗以保證安全性。如果芯片真與人體組織對藥物有相同反應，使用體外的器官可能有助于跳過或縮短人體實驗。

芯片還可以幫助公司確定既有效又安全的藥物劑量，阿斯利康公司在馬薩諸塞州沃爾瑟姆的藥物安全科學家Matthew Wagoner稱。如果監管機構接受這類數據，企業就不需要大量臨床試驗測試不同劑量下藥物的效果了。

另一些研究人員渴望能用芯片闡明動物模型和人類之間的區別。瑞士羅氏公司體外系統安全研究部門總管Adrian Roth說，當發現羅氏的一種試驗性藥物能使鼠產生肝臟腫瘤時，這樣的比較尤為有用。羅氏用來自人和鼠肝臟的體外模型證明，造成肝部腫瘤的機制是嚙齒類獨有的，在人類身上的研究不應該因此被阻止。

      但一些用戶擔心大肆宣傳會言過其實。Roth指出，危險在于如果芯片辜負了過高的期望，企業會拋棄這項技術，利用基因組學進行個性化醫療已經經歷過這樣的命運。“作為一家醫藥公司，你必須非常實際，”他說，不能指望芯片能立即取代動物模型。

持觀望態度是很有理由的。波士頓會議上，許多做報告的參會者通過展示他們的器官模型能對藥物做出和人類器官相同的反應，來證明模型是有效的。譬如，一個心臟模型可能通過測驗表明它可以在腎上腺素的作用下加速跳動。但這不代表這個芯片已經具備器官全部功能，芯片要想再現由復雜信號調控的一些功能是非常困難的，比如來自內分泌系統或免疫系統的信號。

甚至，在多個器官芯片相連組成的系統上測試一種已知的藥物也很難確認其有效性，Roth補充說，因為研究人員很可能不知道應該要觀察什么。比如，止痛藥對乙酰氨基酚對肝臟的潛在毒性效應已經被研究得很透徹了，但至于其他器官對這種藥物如何反應，我們知道得還很少。

       盡管如此，不少醫藥公司還是認可了在器官芯片的應用和改進方面的投資效果。 “我們會全力以赴，”Michelle Browner說，她是Johnson & Johnson公司創新平臺的高級主管。她認為，只有這樣，這項技術才能以和公司需要相符的方式發展。

政府監管機構對此也很感興趣。這個秋天，位于馬里蘭州貝塞斯達市的美國國立轉化科學促進中心（NCATS）將會召集學術界的科學家、醫藥公司和監管機構，共同討論芯片的使用問題。NCATS還為11支研究團隊提供資金支持，其中每一支團隊分別在研發一種不同的器官或系統，它們最終將會被連在一起，構成完整的“全身芯片”。