據(jù)麥姆斯咨詢報道，美國國家航空與航天局（NASA）計劃向國際空間站（International Space Station, ISS）發(fā)送在3D矩陣中包含有人體細胞的小型裝置，這種裝置被稱為組織芯片或器官芯片，以測試它們對壓力、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)部細胞提供氧氣和營養(yǎng)。美國國家航空與航天局表示，這項“太空組織芯片”計劃旨在更好地了解微重力對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。

美國太空科技促進中心（Center for the Advancement of Science in Space , CASIS）助理項目科學(xué)家Liz Warren指出，“太空飛行會導(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>

美國航天局正計劃與太空科技促進中心和美國國立衛(wèi)生研究院（National Institutes for Health, NIH）轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)推進中心（National Center for Advancing Translational Sciences, NCATS）展開聯(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)作和進展歷程相類似，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研究。計劃于今年開始對發(fā)射的SpaceX CRS-16任務(wù)進行免疫系統(tǒng)老化研究。研究人員計劃在SpaceX CRS-17或隨后的飛行任務(wù)中發(fā)起另外四項研究，包括肺宿主防御、血腦屏障、肌肉骨骼疾病和腎功能。此外，研究人員也計劃于2020年夏季推出另外四個項目，包括兩個用于了解心血管健康的工程心臟組織，一個用于研究肌肉萎縮，另一個用于研究腸道炎癥。根據(jù)美國轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)推進中心的科學(xué)項目經(jīng)理Lucie Low的說法，組織芯片也被稱為微生理系統(tǒng)，一款組織芯片需要具備3項主要特征。

她解釋道，“其一，它必須是3D的，因為人體是3D結(jié)構(gòu)的；其二，它必須擁有多種不同類型的細胞，因為器官是由多種類型的組織構(gòu)成；其三，它必須有微流控通道，因為人體內(nèi)的每個組織都有脈管系統(tǒng)，以帶來血液和營養(yǎng)，并帶走體內(nèi)的殘渣?！?/p>