中国科学家登上《science robotics》封面

从变色龙获得灵感的“心脏芯片”,把用动物实验来验证新药的时间从8到10年大幅缩短到几小时。美国高校一直卡在概念阶段的心脏芯片,这次被中国东南大学生物医学工程学院赵远锦带领的团队打破了僵局。他们的成果在2018年3月29日登上了《Science Robotics》的封面,成为这一细分领域的首次领跑者。 这项技术利用了反蛋白石结构水凝胶的特性,给薄膜穿上一件会呼吸的“衣服”,让它随着心肌细胞的跳动变换颜色。只要观察颜色的变化,就能实时获得数据反馈。比如,肾上腺素滴上去会让颜色变红,能引发室颤的强心苷类药物滴上去则会导致颜色失去节律。这个过程只需要30分钟,比等待数小时的心电图读数要快得多。 这种芯片采用了人类诱导多能干细胞分化的心肌样细胞,从源头规避了种属差异带来的问题。赵远锦做过统计,同样浓度的药物在芯片上出现毒性反应的时间点和动物实验里几乎完全重合。关键是成本只有原来的1/20。 每年全球发布的新化学实体约有十万种,最终能走向临床的不足1%。层层动物实验和漫长排队是最大的拦路虎。心脏芯片把评估流程前置了:新药滴上去,30分钟内就会给出毒性提示;通过浓度梯度扫描还能生成三维曲线;对比已知阳性药物后,算法会自动推荐优化方向。这就把筛选从“大海捞针”变成了“按图索骥”。 赵远锦团队是独立完成这项工作的,没有风投介入也没有合作机构。他们想让实验室里的薄膜走进药厂、CRO和医院,让每一次颜色变化都变成一张新药上市的通行证。风投追着概念跑的时代已经过去,下一步他们要把技术落地应用。 这个研究成果不仅登上了顶级刊物的封面,也让中国在器官芯片领域首次领先于世界。