ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าสัตว์ทดลองสำหรับการทดสอบยาและการรักษาทางการแพทย์อื่น ๆ มีข้อบกพร่องร้ายแรงหลายประการ ในบางกรณีวิธีการเหล่านี้ไม่เหมาะสมและโหดร้าย นอกจากนี้การศึกษาเหล่านี้ยังไม่สามารถคาดเดาได้อย่างถูกต้องเกี่ยวกับสรีรวิทยาของมนุษย์ การศึกษาจำนวนมากเหล่านี้มาพร้อมกับค่าใช้จ่ายที่กว้างขวางซึ่งหมายความว่ายาบางตัวอาจไม่สามารถทำการทดสอบได้
นักวิจัยทั่วโลกกำลังทำงานเกี่ยวกับการพัฒนาอวัยวะมนุษย์ขนาดเล็กซึ่งอาจเป็นผลมาจากการทดสอบสัตว์และเพิ่มความเร็วในการทดลองยาเสพติด การทดลองของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีที่พึ่งเกิดขึ้นใหม่นี้มักทำนายการตอบสนองต่อยาเสพติดและโรคต่างๆโดยไม่ใช้ชีวิต อุตสาหกรรมยากำลังแสดงความสนใจในเทคโนโลยีด้านสุขภาพรุ่นนี้ซึ่งช่วยให้เกิดนวัตกรรมใหม่ ๆ
Organ-On-A-Chip สำหรับการทดสอบยา
อวัยวะบนชิปเป็นอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นโดยใช้วิธีการผลิตไมโครชิป มีห้องพักที่เรียงรายอยู่โดยอาศัยเซลล์ของมนุษย์อย่างต่อเนื่อง ขนาดของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กอุปกรณ์นี้เลียนแบบชีววิทยาและหน้าที่ของอวัยวะที่แท้จริงและเป็นการอัพเกรดระบบที่มีอยู่ในปัจจุบัน (เช่นเซลล์ที่มีชีวิตอยู่ในจานเลี้ยงเชื้อ)
นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาอวัยวะที่แตกต่างกันไปแล้วเช่นปอดหัวใจลำไส้และตับ
ตัวอย่างปอดมีไวรัสที่มีทั้งเซลล์ปอดและหลอดเลือดฝอยและด้านใดด้านหนึ่งสัมผัสกับตัวกลางที่เหมือนเลือดและอีกส่วนหนึ่งคืออากาศ นี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มีความเข้าใจในส่วนของปอดที่มีการแลกเปลี่ยนก๊าซที่เกิดขึ้น นี่คือบริเวณที่มีปัญหาเกี่ยวกับปอดเช่นการติดเชื้อและมะเร็งมักเกิดขึ้น
Lung-on-a-chip มีความยืดหยุ่นดังนั้นจึงยืดและทำสัญญาเหมือนปอดของมนุษย์ - จำลองการทำงานของอวัยวะที่มีชีวิต
เทคโนโลยี Organs-on-chips มาจากห้องปฏิบัติการของ Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering ที่ Harvard University บริษัท การค้าบางแห่งกำลังผลิตชิปที่ทำซ้ำเนื้อร้ายที่เป็นโรคเช่นกัน คนอื่น ๆ กำลังมุ่งเน้นไปที่วิธีการที่ยาเสพติด - ทั้งสองได้รับการอนุมัติและพัฒนาขึ้นใหม่ - ประพฤติในอุปกรณ์เหล่านี้เมื่อเทียบกับร่างกายมนุษย์ เนื่องจาก บริษัท ยายอมรับว่าการลงทุนในเทคโนโลยีชิปถือเป็นการแสวงหาที่น่าสนใจการลงทุนเพิ่มเติมและการปรับแต่งต่อไปจะทำให้อวัยวะต่างๆบนชิปมีประโยชน์มากยิ่งขึ้นในอนาคต
ปีที่ผ่านมา Emulate, Inc. ประกาศความร่วมมือด้านการวิจัยกับ Johnson & Johnson และ Wyss Institute เพื่อประเมินแพลตฟอร์มการอุดตันของเลือดในเลือดซึ่งอาจใช้เพื่อทดสอบยาเสพติดที่ทราบว่าเป็นสาเหตุของการเป็นก้อนเลือด ชิปจำลองปัจจัยต่างๆที่อาจทำให้เกิดการพัฒนาของก้อนเลือด หากประสบความสำเร็จเทคโนโลยีนี้สามารถใช้ในการทดลองยาทางคลินิกเพื่อลดความเสี่ยงที่เกิดจากยาบางตัวเช่นยารักษาโรคภูมิคุ้มกันและยาเนื้องอกวิทยาที่ทราบถึงผลข้างเคียงที่เป็นไปได้ที่เกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือด
ความก้าวหน้าล่าสุดในการเจริญเติบโตของอวัยวะพื้นฐานจากเซลล์ต้นกำเนิดยังสามารถสนับสนุนเทคโนโลยีอวัยวะบนชิป การทดลองแสดงให้เห็นว่าเซลล์ต้นกำเนิดจากมนุษย์สามารถจัดโปรแกรมเพื่อผลิตเนื้อเยื่อต่างๆได้ แม้ว่าจะใช้เวลานานพอสมควรก่อนที่เทคนิคนี้จะสามารถนำไปใช้ในการพัฒนาอวัยวะส่วนบุคคลสำหรับผู้ป่วยที่ปลูกถ่ายแล้วสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับการขยายเนื้อเยื่อของมนุษย์สำหรับโมเดลอวัยวะต่างๆได้
จะมีเร็ว ๆ นี้มนุษย์ - On - A - Chip?
นักวิทยาศาสตร์จาก Wyss Institute กำลังทำงานในโครงการที่มีความทะเยอทะยาน: กำลังมองหาการเชื่อมโยงอวัยวะต่างๆบนชิปเพื่อสร้างแบบจำลองของร่างกายมนุษย์ทั้งหมด
นี้อาจช่วยทดลองใช้ยาเสพติดในทางที่ไร้คู่แข่ง "อาสาสมัครหลายคนในหลอดทดลอง" อาจได้รับการทดสอบและวิเคราะห์เพื่อตอบสนองต่อยาบางชนิดในช่วงเวลาสั้น ๆ
Homo chimyens เป็นแบบจำลองที่ได้รับการขนานนามอย่างสนุกสนานนอกจากนี้ยังได้รับการสำรวจจากหน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกาเป็นแบบจำลองทางเลือกสำหรับการศึกษาผลกระทบของสารพิษที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมเช่นผลกระทบของไดออกซินและบิสเฟนอล (BPA) ในตับของมนุษย์
ขณะนี้ยาตัวใหม่เกือบทั้งหมดยังคงต้องได้รับการทดลองทางคลินิกที่ยาวนานและได้รับการทดสอบกับมนุษย์ก่อนที่จะเข้าสู่ตลาด การพัฒนาอวัยวะมนุษย์ขนาดเล็กอาจทำให้ขั้นตอนการพัฒนาสั้นลงโดยการข้ามส่วนของโปรโตคอลทดลองใหม่ อย่างไรก็ตามผู้เชี่ยวชาญบางคนเตือนว่าชิพไม่สามารถจับภาพความซับซ้อนของอวัยวะมนุษย์ได้เต็มที่และเทคโนโลยีนี้มีข้อ จำกัด ที่จะต้องมีการแก้ไขก่อนที่จะกลายเป็นทางเลือกที่แท้จริงสำหรับอวัยวะที่แท้จริง