Don Ingber 博士以制造器官为生。 他使用刻有微小通道的柔性硅胶片，培养出可以模拟细胞和液体之间复杂物理相互作用的组织，从而创建可延展的器官三维模型。
在过去的十年中，哈佛大学的生物工程师 Ingber 博士制造了超过 15 个这样的器官芯片，包括模拟肺、肝、肠和皮肤的芯片。 而现在，正如一篇论文所描述的那样 发表 上个月，他在列表中添加了一个研究较少的器官：阴道。
“芯片上的阴道”是由两名女性捐赠的阴道细胞制成的。 该模型在口香糖大小的硅橡胶芯片内部生长，形成对雌激素水平和细菌波动作出反应的通道。 研究发现，该芯片成功地模仿了阴道微生物组的关键特征，即在器官健康中发挥关键作用的大量细菌群落。
该芯片比器官的其他实验室模型更逼真，Ingber 博士说：“它像人类阴道一样走路、说话、嘎嘎叫。”
他和其他研究人员乐观地认为，该工具可以提供一种更好的方法来测试细菌性阴道病的治疗方法，这是一种阴道内有害微生物的感染，估计每年影响 30% 的女性。
“这是一个伟大的发展，这个系统，”耶路撒冷 Hadassah 医学中心的妇科医生 Ahinoam Lev-Sagie 博士说，他研究阴道微生物组，但没有参与这项新研究。 她说，出于安全考虑，像她这样的研究人员很难为反复感染的患者测试新疗法。
她说，不难找到愿意捐献阴道样本的女性。 “但是当你想探索哪些药物有效时，很难找到愿意参与这些研究的女性。”
这项由盖茨基金会资助的研究使用阴道芯片来模拟真实阴道如何对好的和坏的细菌环境做出反应。 研究人员表明，芯片内的组织对乳酸杆菌混合物产生积极反应，乳酸杆菌是一种消化糖分并产生乳酸的细菌，在人体阴道内创造酸性环境，保护其免受感染。 当一种不同类型的细菌（一种与阴道感染有关）在不含乳酸杆菌的芯片上培养时 目前，炎症加剧，细胞迅速受损。
这种反应类似于有人感染细菌性阴道病时发生的情况，在这种情况下，有害细菌会接管阴道微生物组，降低其酸度，有时会引起瘙痒和分泌物增多。
细菌性阴道病 通常用抗生素治疗，但复发率很高。 如果不及时治疗，细菌性阴道病会增加性传播感染和宫颈癌的风险。 在孕妇中，它会增加早产或低出生体重的风险。
尽管有这些风险，细菌性阴道病——以及阴道本身——仍然存在 未被充分研究.
加州大学圣地亚哥分校研究阴道微生物组的教授阿曼达刘易斯说：“我们并不真正了解这些过程是如何由阴道中的细菌触发的，甚至通常是哪些细菌负责。” “正如你可能想象的那样，对如此重要的生理系统的如此粗略的理解会导致粗略的干预或根本没有干预。”
2019年，以色列的Lev-Sagie博士和其他研究人员发表了世界上第一个 阴道微生物组移植. 他们将阴道健康的捐献者富含细菌的分泌物转移到五名患有复发性细菌性阴道病的女性的阴道中。 筛选样本以确保它们是安全的并找到愿意参与的患者非常困难并且需要很多年。
动物或实验室中的其他模型不是测试阴道微生物组的有效环境。 虽然健康人的阴道由大约 70% 的乳酸杆菌组成，但在其他哺乳动物中，乳酸杆菌很少构成 超过百分之一 阴道微生物组。 当阴道细胞与扁平培养皿中的细菌混合时，细菌会迅速接管并杀死细胞。
相似的 缺点妨碍 许多药物的开发，这就是器官芯片如此有前途的原因，Ingber 博士说，他拥有硅胶芯片的设计专利，并成立了一家制造和测试它们的公司。
“一直在寻找更好的体外模型，真正模拟生理的复杂性，组织的结构复杂性，”他说。 “这就是我们对器官芯片所做的。”
在另一个 纸 本周发表的 Ingber 博士小组表明，肝脏器官芯片在预测人类对 27 种药物的反应方面比动物模型好七到八倍。
但科学家说，阴道芯片有局限性。
耶路撒冷 Hadassah 医疗中心的 Lev-Sagie 博士指出，阴道微生物组会因月经、性交、荷尔蒙波动和抗生素使用而发生显着变化。 阴道中其他重要类型的细胞，例如免疫细胞，未包括在该研究中。
“现实生活比芯片上的阴道复杂得多，”Lev-Sagie 博士说。
她补充说，拥有一个更复杂的模型将需要对阴道微生物组的确切工作原理及其对疾病的反应进行更多研究。 与过去十年来迅速发展的肠道微生物组研究不同，阴道微生物组的研究缺乏资金。
“在阴道里，一百多年前我们就知道细菌是至关重要的” Lev-Sagie 博士说。 “我们做了很多年的研究，但我们仍然落后”