簡介
2015年2月,清華大學科學家開發出一種透明的蛋殼,可以用來在實驗室中觀察鳥類胚胎的生長情況。儘管蛋殼本身是人工製造,但裡面的鳥類胚胎卻是貨真價實的。這一方法還可以用來檢驗某些藥物和技術對胚胎髮育的影響,而不必在實驗動物身上進行測試。研究歷史
在大約兩年的實驗過程中,科學家構建了一系列的人工蛋殼。在新工藝製成的PDMS透明蛋殼中,科學家培養了多個鳥類胚胎,時間最長的為17天半,比孵化所需的20天少了3天。在發布的視頻中,可以看到胚胎在蛋殼內的活動,表明該技術為觀察胚胎髮育提供了更為簡便的途徑。
在此之前,科學家必須依賴“開窗法”對雞蛋內部胚胎髮育過程進行觀察。這種方法是將蛋殼的一部分移走,代之以一塊透明的材料。科學家稱,新方法預示著“雞蛋實驗室”技術將在眾多基礎或實用領域中發揮重要的作用。
在早期診斷中,血液或其他體液可以注入這種“單晶片蛋”中,觀察胚胎的反應。雞胚在功能上可以作為放大系統。在未來有關人類胚胎的實驗中,這種新技術也可以提供借鑑。
製成材料
這種人工蛋殼在形狀和彎曲度上都與真正的蛋殼相同,具有由矽基有機聚合物聚二甲基矽氧烷(PDMS)製成的透明層。它的質地也與真實蛋殼一樣柔軟。
套用
科學家稱,他們的方法可以用於操縱胚胎的發育,從而對各種生物學過程進行研究。這種方法將是“晶片實驗室”(lab-on-a-chip)技術的一大突破,該技術可以用於模擬包括心臟、腎臟或皮膚在內的多種器官。
“晶片實驗室”技術的目標是,利用幹細胞製成器官的縮小版複製品,觀察它們對各種藥物和療法的反應。這么做的好處之一是減少了實驗動物的使用,直接在特定的器官上進行測試。不過,胚胎的複製非常困難,這也是第一次在實驗室里製成“單晶片蛋”。