據(jù)麥姆斯咨詢(xún)報(bào)道，美國(guó)國(guó)家航空與航天局（NASA）計(jì)劃向國(guó)際空間站（International Space Station, ISS）發(fā)送在3D矩陣中包含有人體細(xì)胞的小型裝置，這種裝置被稱(chēng)為組織芯片或器官芯片，以測(cè)試它們對(duì)壓力、藥物和遺傳變化的反應(yīng)。組織芯片由柔性塑料制成，具有端口和通道，為其內(nèi)部細(xì)胞提供氧氣和營(yíng)養(yǎng)。美國(guó)國(guó)家航空與航天局表示，這項(xiàng)“太空組織芯片”計(jì)劃旨在更好地了解微重力對(duì)人體健康和疾病的作用，并利用研究成果更好地改善地球上的人體健康。

美國(guó)太空科技促進(jìn)中心（Center for the Advancement of Science in Space , CASIS）助理項(xiàng)目科學(xué)家Liz Warren指出，“太空飛行會(huì)導(dǎo)致人體發(fā)生許多重大變化，我們希望太空中的組織芯片能夠表現(xiàn)地像宇航員的身體，去經(jīng)歷同樣的快速變化?！?/p>

美國(guó)航天局正計(jì)劃與太空科技促進(jìn)中心和美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（National Institutes for Health, NIH）轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)推進(jìn)中心（National Center for Advancing Translational Sciences, NCATS）展開(kāi)聯(lián)合調(diào)研。由微重力引起的人體諸多變化與地球上和衰老相關(guān)引起的疾病發(fā)作和進(jìn)展歷程相類(lèi)似，例如骨質(zhì)流失和肌肉疏松。但是與太空有關(guān)的變化發(fā)生得更快。這就意味著科學(xué)家們可以在太空中利用組織芯片來(lái)模擬可能需要數(shù)月或經(jīng)年才能在地球上發(fā)生的改變。

太空組織芯片的第一階段包括五項(xiàng)研究。計(jì)劃于今年開(kāi)始對(duì)發(fā)射的SpaceX CRS-16任務(wù)進(jìn)行免疫系統(tǒng)老化研究。研究人員計(jì)劃在SpaceX CRS-17或隨后的飛行任務(wù)中發(fā)起另外四項(xiàng)研究，包括肺宿主防御、血腦屏障、肌肉骨骼疾病和腎功能。此外，研究人員也計(jì)劃于2020年夏季推出另外四個(gè)項(xiàng)目，包括兩個(gè)用于了解心血管健康的工程心臟組織，一個(gè)用于研究肌肉萎縮，另一個(gè)用于研究腸道炎癥。根據(jù)美國(guó)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)推進(jìn)中心的科學(xué)項(xiàng)目經(jīng)理Lucie Low的說(shuō)法，組織芯片也被稱(chēng)為微生理系統(tǒng)，一款組織芯片需要具備3項(xiàng)主要特征。

她解釋道，“其一，它必須是3D的，因?yàn)槿梭w是3D結(jié)構(gòu)的；其二，它必須擁有多種不同類(lèi)型的細(xì)胞，因?yàn)槠鞴偈怯啥喾N類(lèi)型的組織構(gòu)成；其三，它必須有微流控通道，因?yàn)槿梭w內(nèi)的每個(gè)組織都有脈管系統(tǒng)，以帶來(lái)血液和營(yíng)養(yǎng)，并帶走體內(nèi)的殘?jiān)?。?/p>