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多学科融合推动环境毒理学创新发展2026-05-27 09:31:59

这些技术进步将为环境毒理学研究带来革命性的突破,并将在环境健康标准制定和污染物风险评估中发挥越来越重要的作用。器官芯片在环境毒理学领域的应用将发挥更关键的作用。器官芯片借助其独特的结构设计以及微流控技术优势,构建出更为复杂且真实的环境暴露模型,此项技术可模拟环境污染物在生物体内的暴露途径以及代谢过程。采用人工智能、大数据、高通量检测等技术手段,在提高毒性预测的准确性的同时提高研究效率,并且将动物实验以及流行病学的研究结果综合起来,能够提高研究结果可靠性和转化到应用的实际效率,在此基础上给出科学性的环境健康标准及风险评估。类器官由于缺乏完整的血流、免疫、神经支配等部分因素导致难以体现出所有系统性毒性;而器官芯片仅依靠微流控技术可以再现局部部分生理条件,但构建难度大、标准化程度低、难以完全实现类似多器官间动态代谢和全身暴露的特点。
 
这类模型因为长期培养和维持成本比较高,在评估慢性低剂量暴露与个体差异反应时依旧存在局限,所以在环境毒理学中大多还要和动物实验、流行病学的数据结合起来才能得出可靠的结论并加以外推。类器官与器官芯片凭借仿生性高、可个体化、可长期操作以及技术兼容性强等优势,为环境毒理学研究提供了可靠的实验平台,并且有望推动污染物毒性机制探索与风险评估的发展。
 
经过多年的积累和研究,未来该领域仍有巨大的发展空间,随着微流控技术、生物打印以及多组学分析技术的进步,能够更好地建立精度更高的多器官联用体内类比系统来模拟污染物在体内的全身代谢反应及毒性动态变化,采用人工智能、大数据、高通量检测等技术手段,在提高毒性预测的准确性的同时提高研究效率,并且将动物实验以及流行病学的研究结果综合起来,能够提高研究结果可靠性和转化到应用的实际效率,在此基础上给出科学性的环境健康标准及风险评估,而类器官、器官芯片在环境毒理学领域的利用,把体外实验及人的健康风险评估联系了起来。
 
出自《类器官和器官芯片在环境毒理学研究中的应用》作者马萍,杨旭 。