上呼吸道是防御過敏原、細菌和環(huán)境毒物等空氣污染物的第一道防線。據(jù)生物谷網(wǎng)站報道，國外一項最新研究指出，人類鼻腔內(nèi)上皮表面附著的纖毛，當受到刺激時會來回搖擺，這種運動有助于清除異質(zhì)，也是一個重要的人類健康保護機制。這項研究刊登在近期出版的《Lab on a Chip》雜志上。

研究者發(fā)明了一個微流體裝置實驗模型，使用玻璃和透明的可塑聚合物構(gòu)成，它能夠直接觀察纖毛和它們在聚酯膜上的運動頻率。這一實驗的目的在于模擬人類鼻腔，進而通過模擬裝置觀察空氣污染物對上呼吸道細胞的影響。

研究人員將培養(yǎng)和分化的人類鼻腔上皮干細胞插入到設(shè)備的一個小室中，然后讓新鮮或受污染的空氣經(jīng)過一個小通道進入小室內(nèi)，可以觀察上皮干細胞上纖毛運動的形成。新鮮空氣進入到設(shè)備小室內(nèi)時，研究人員觀察到，相對于基線值，纖毛跳動頻率下降3%。相反，當空氣混合0.5毫克每立方米甲醛通過設(shè)備小室內(nèi)時，相對于基線值，纖毛跳動頻率增加了7.4%。進一步提高甲醛濃度到1毫克每立方米時，相對于基線值，纖毛跳動頻率大幅提升至136.4%。然而，在更高的甲醛濃度比如3.0毫克每立方米時，研究人員觀察到一個意想不到的結(jié)果，纖毛跳動頻率開始下降，這可能是由于甲醛造成了不可逆的細胞損傷。

通過對纖毛跳動頻率的觀測，為臨床應用提供了更多的現(xiàn)實經(jīng)驗。這種微流體裝置可以直接用來測試毒性，篩選藥物，減少刺激，評估與特定的空氣污染物有關(guān)的風險水平。研究人員稱，這項技術(shù)已經(jīng)應用在化學分析、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷和細胞研究中。