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MIT造出人工肠道研究体内微菌

2019年10月9日7:59 环球解密

    麻省理工学院的研究者造出了一套人工肠道设备,今年即可开始探索微菌环境与帕金森氏病之间关联的首轮实验。

    麻省理工学院林肯实验室制造出一个肠道模拟系统,可用于研究肠道微菌环境和各种疾病之间的密切联系。

    人体内的微菌环境由数以万亿计的细菌组成,而且每个人体内的微菌环境都是独一无二的,就如同每个人的指纹。近年的研究中科学家发现越来越多微菌与人体健康之间有着各种奇妙的关系。比如,肠道微菌与大脑有着密切的联系,肠道微菌对帕金森氏病、抑郁和大肠激躁症等都有很大的影响。

    可是许多对大脑和微菌之间联系的研究都遭遇困难呈现停滞状态,很大程度上因为没有合适的肠道模拟环境进行研究和实验。

    主要研究者索森(Todd Thorsen)说,难点之一是对结肠(colon)的模拟。结肠内有100万亿个微菌,各自有不同的特点。比如有的微菌遇到氧气即死亡,有的需要氧气才能存活。此外肠道中还有各种软硬不同的黏液作为微菌的生长环境。

    研究者用透水硅胶、聚苯乙烯等成本廉价的材料制成一套由两个单元构成的设备,分别模拟人体肠道氧气和黏膜的渐变式环境。

    模拟氧气环境的单元由透气塑料制成,有多个不同的进口,研究者可以控制不同的氧气浓度;黏膜单元黏液从底部渗透入设备。两个单元的几何设计也借鉴人体内精确的环境。

    设备设计方、来自“生化技术集团”(Biological and Chemical Technologies Group)的沃尔什(David Walsh)说:“最终的系统可以帮助我们解决实际问题”,比如检测微菌环境对各种新出现的病原体的防御能力。

    今年,该研究组将和阿拉巴马大学伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham)、东北大学(Northeastern University)和加州大学旧金山分校(UCSF)合作,开始检测微菌环境与帕金森氏病之间关联的首轮实验。

    该研究组还将继续改善人工肠道设备,正计划制造一个中心空管、周围还有模拟血管组织的结肠模拟设备,并研发配套的软件,预测微菌环境随时间的改变。

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