折纸技术加速药物开发

自2015年以来，东北大学工程学教授卡罗尔·利弗莫尔(Carol Livermore)领导的一个研究团队使用折纸技术开发了模拟人体组织的组织。摄影:Adam Glanzman/东北大学raybet雷竞技雷竞技app最新版
对于东北大学工程学教授卡罗尔·利弗莫尔来说，折纸不仅仅是一种美丽的艺术，它还是一个在科学和医学领域创造拯救生命的创新的平台。

自2015年以来，利弗莫尔领导的一个研究小组一直在使用折纸——一种具有数百年历史的日本艺术，将纸张折叠成不同寻常的形状——来开发模仿人体组织的组织。这些组织可以有大量的医疗用途，从测试新药到培育适合移植的器官。利弗莫尔和她的团队最近推出了一个分拆公司ApreX生物技术，在未来两年内将他们的创新推向市场。

这些组织“可以解决药物开发的一个主要瓶颈，”利弗莫尔说，他的ApreX研究团队包括利弗莫尔实验室的博士后研究员谢欣，哈佛医学院助理教授张宇伯劳，以及生物医学工程师孙睿。

开发一种药物，获得FDA的批准，并让患者可以使用，可能需要数年时间和数十亿美元。大约75%的候选药物无法上市——这往往是因为药物在开发的最后阶段被发现对人体有毒。

新药先在培养皿中试验，然后在动物身上试验，最后在人身上试验。但人类的反应通常与动物或培养皿中的细胞不同。利弗莫尔说，研究人员需要更准确地模拟人体组织功能的组织。“我们需要组织模型来准确预测药物在人体内的作用。我们需要能够更准确、更便宜、更快速地测试药物。我们的ApreX技术使用折纸技术来设计和折叠模拟人体组织所需的复杂结构。”

制造逼真组织的最大挑战是它们必须是三维的。当人类细胞从二维转换为三维时，它们通常无法对齐和正常工作，这导致了不精确，制造步骤更多，成本更高。折纸的独特折叠有助于细胞无缝对齐，简化了从二维到三维的过渡。在美国国家科学基金会200万美元的资助和世界著名折纸艺术家罗伯特·朗的见解支持下，ApreX团队已经开发出将细胞放置在二维表面(折纸的“纸”)上，然后将它们折叠成3d组织的方法。

ApreX团队一直专注于开发逼真的肝组织，因为肝脏会代谢化学物质，对于确定哪种候选药物对人体有毒至关重要。该分支机构得到了东北大学两个组织的资助和指导:学生主导的创业加速器IDEA和帮助科学家将他们的发现商业化的Alpha Fund。ApreX计划寻求第一轮投资，并在2019年底前将产品推向市场。

由于ApreX组织可以帮助检测什么对人类是安全的或有毒的，这些组织可能有各种各样的未来应用-从创造新的化妆品和食品到推进个性化医疗。
“有很多有趣的可能性，”利弗莫尔说。