美国的研究人员已经开发出一种新型的多芯片生物芯片，以测试新药如何影响人体的重要器官。

开发新药可能会付出巨大的财务成本，如果由于不可预见的副作用必须撤药，这将被浪费。

研究小组认为，他们的新系统-包含肝脏，心脏，脉管系统，肺，睾丸以及结肠或脑组织的代表-可以帮助避免此类情况。

在发表在《生物制造》杂志上的他们的研究中，他们通过使用它来筛选美国联邦药品管理局(FDA)从市场召回的精选药物中来证明其有效性。

该研究的资深作者，来自美国温斯顿塞勒姆威克森林再生医学研究所(WFIRM)的Anthony Atala教授。他说：“从临床前研究到上市，新药的开发可能需要十年半的时间。每5,000个候选药物中的大约一个成功完成了这一过程。此外，将单一药物推向市场的成本与所有直接和间接费用所占比重可能高达26亿美元。

“不幸的是，如果以后发现一种药物有害并必须撤回，则人力和财务成本甚至会更大。例如，默克公司(Merck&Co.)支付了48.5亿美元解决了27,000起案件，另外支付了8.3亿美元解决了股东诉讼。同时，药物不良反应的人为成本已成为美国住院的主要原因，高达5.3%的住院与药物不良反应有关。药物不良反应很难确定，而且可能被低估。随着人类不良反应和药物开发成本的增加，使用更可靠和负担得起的药物筛选工具变得越来越重要。”

合著者Aleksander Skardal博士(以前是WFIRM，现在是俄亥俄州立大学)说：“对综合筛选不良反应新药的需求不断增加，这是我们研究的动力。在这种情况下，我们通过筛选FDA召回的具有毒性作用的药物。

“为了模拟人体的整合本质，我们设计了一个整合的平台或芯片，在常见的循环介质下支持六种组织类型。当类器官的组合被整合到一个平台中时，可以看到更复杂的整合反应，其中一个类器官的功能影响了另一个类的响应。”

为了测试他们的系统，研究人员使用它来筛选因人类不良反应而被召回的六种药物：培高利特，罗非昔布，伐地昔布，溴芬酸，亚硝酸和曲格列酮。对于许多这些化合物，3D类器官系统能够证明其毒性。

Atala教授说：“这些化合物已由制药业测试过，使用标准的2D细胞培养系统，啮齿动物模型或在人类的I，II和III期临床试验中并未发现毒性。但是，在药物投放市场后，对大量患者给药后，注意到了毒性，导致FDA撤回了监管部门的批准。在几乎所有这些化合物中，3D类器官系统都能在与人相关的剂量下轻易显示出毒性。”

作为对照，他们还使用仍在市场上使用的常用药物(阿司匹林，布洛芬，抗坏血酸，氯雷他定和槲皮素)对该系统进行了测试。除了不显示任何毒性外，暴露于这些无毒化合物的类器官还可以在临床相关剂量下存活。

Skardal博士说：“将需要进一步的研究。但是基于这些结果，我们的系统以及其他类似系统，使用具有细微而复杂的响应能力的3D人体组织模型，对于影响体外药物和毒理学筛查和疾病建模将在不久的将来进行。”