哈佛大學的校園是全面禁煙的。
不過,有一個例外,那就是Wyss生物工程學院的一個機器人。為了科學,這個機器人可以一次吸多達10支煙。
當然,科研人員制造出這個機器人來是為了研究傳統(tǒng)香煙和電子香煙對肺的影響。
這個機器人由一個模擬人吸煙過程的呼吸機,和許多長了肺細胞的芯片組成。
研究人員正把香煙放到機器人上
吸煙產生的煙霧通過這些長在芯片上的“肺”,然后再被排出,以此模仿了人的吸煙和呼吸過程。
機器人正在吸煙
這些用來模擬肺臟的芯片也不簡單,它的內部有許多中空的管道,肺細胞長在這些管道壁上,就像真正的肺臟中的支氣管一樣。
而這些培養(yǎng)肺細胞和真細胞一樣,表面還有粘液和纖毛,它們可以幫助過濾吸進肺的氣體中的污染物。
長在芯片上的肺細胞表面有許多纖毛
這個長在芯片上的仿真“肺”就像真正的肺臟中的一部分,通過這個芯片的煙霧就如同通過支氣管。
這個小型呼吸機可以模仿煙霧吸入和呼出
科研人員制造的這個機器人,可以代替費時費力的動物實驗,用來研究吸煙對肺的影響,以及尋找針對吸煙造成的疾病的藥物。
如果能夠獲得人體細胞,還可以通過干細胞誘導和分化成肺細胞,來制造出一個體外仿真“肺”,用來開發(fā)個性化醫(yī)療方案和藥物。
“肺”芯片
哈佛大學科學家Kambez Benam博士率先利用了這個機器人研究了慢性阻塞性肺?。–OPD)。主要有吸煙引起的慢性阻塞性肺病是全球死因排名第三的疾病。
Benam博士和他的團隊將從患者和健康志愿者身上獲取的細胞轉化成肺細胞,并將它們置于芯片上在機器人體內“吸煙”。
他們發(fā)現(xiàn),兩種細胞中有多達147個基因在吸煙后的表達程度不同。
而電子香煙產生的煙霧也會對肺細胞的功能產生影響,使用電子香煙后,兩種細胞表面的纖毛運動出現(xiàn)的不同的變化。
機器人的控制器,可以設定不同的吸煙量和速度
未參與本項研究的美國肺病學會高級科學顧問Norman Edelman表示,這個系統(tǒng)非常的有用,它不僅可以用來研究吸煙對肺造成的影響,還可以研究其他可能會刺激支氣管的物質。
當然,這個機器人也有其局限性?,F(xiàn)在它還無法模擬長期吸煙造成的后果,同時它還忽略了肺和其他器官之間的聯(lián)系。
不過,我們還是希望這個機器人和它的仿真“肺”可以早日為肺病患者帶來新藥物。