这种微型芯片肺可能预测并抗击下一场大流行

不同肺部区域对此类感染的反应存在差异且复杂，因此使用传统模型（如动物模型和简单体外系统）精确模拟这些反应具有挑战性。

为解决该问题，京都大学研究团队开发了一种微生理系统（MPS），能够模拟人体肺部不同区域。该装置可特异性模拟气道和肺泡以研究病毒病理学。结合同源诱导多能干细胞（isogenic iPSCs），该团队正为呼吸系统疾病提供更个性化、更精准的治疗方案做准备。

"我们基于iPSC的肺芯片能够模拟近端与远端肺区对呼吸道病毒感染的不同反应，这些细胞均源自同源干细胞，"京都大学博士生、第一作者Sachin Yadav阐述道。

该研究为探索组织及病毒特异性疾病机制、评估药物疗效提供了更精准的平台。此外，该方法对应对未来大流行病具有重要前景。

"这些发现可用于构建其他人器官及多器官系统模型，促进器官相互作用研究，"团队负责人Ryuji Yokokawa指出。

"精确复制宿主对不同病毒及肺区反应差异的能力，将显著提升我们对新兴病毒的理解，并推动早期药物筛选，"资深研究员Takeshi Noda表示。

"将iPSC整合至MPS系统具有无可比拟的优势，这些细胞可提供个性化医疗和同源模型等益处，"另一位资深团队成员Shimpei Gotoh补充道。

该芯片系统在病毒感染研究之外具备应用潜力，通过采用患者特异性iPSC研究其他病症，可进一步推动个性化医疗发展。

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Journal Reference:

Sachin Yadav, Kazuya Fujimoto, Toru Takenaga, Senye Takahashi, Yukiko Muramoto, Ryuta Mikawa, Takeshi Noda, Shimpei Gotoh, Ryuji Yokokawa.Isogenic induced-pluripotent-stem-cell-derived airway- and alveolus-on-chip models reveal specific innate immune responses.Nature Biomedical Engineering, 2025; DOI:10.1038/s41551-025-01444-2