每天，数十亿个红细胞通过脾脏，脾脏是负责过滤掉旧的或受损的血细胞的器官。当血细胞畸形时，这项任务变得更加困难，因为它们是患有镰状细胞病的患者，这种疾病影响了全世界数百万人。镰状血细胞会堵塞脾脏的过滤器，导致可能危及生命的情况。

麻省理工学院、新加坡南洋理工大学、巴黎巴斯德研究所和其他机构的研究人员现已设计出一种微流体装置或“芯片脾脏”，可以模拟这种称为急性脾脏隔离的现象，出现。

研究人员发现，低氧水平更容易导致脾脏过滤器堵塞。他们还表明，提高氧气水平可以疏通过滤器，这可能有助于解释输血如何帮助患有这种疾病的患者。

麻省理工学院材料科学与工程系首席研究科学家、该研究的资深作者之一明道说：“如果我们提高氧气含量，就会逆转堵塞。”“这模仿了发生脾脏隔离危象时所做的事情。医生做的第一件事就是输血，在大多数情况下，这会给病人带来一些缓解。”

Subra Suresh，麻省理工学院前工程学院院长、Vannevar Bush 工程名誉教授、新加坡南洋理工大学前校长;巴斯德研究所医学主任、巴黎大学教授皮埃尔·巴菲特;布朗大学 Robinson and Barstow 应用数学教授 George Karniadakis 也是该研究的资深作者。麻省理工学院博士后 Yuhao Qiang 是这篇论文的第一作者，该论文发表在本周的美国国家科学院院刊上。

过滤器堵塞

大多数红细胞的寿命约为 120 天，因此每天必须去除近 1% 的供应量。在脾脏内，血液流经称为红髓的组织，其中包含称为内皮间缝隙的狭窄通道。

这些缝隙由脾脏血管内皮细胞之间的空间形成，其最大开口尺寸明显小于红细胞的开口尺寸。任何无法通过这些微小开口的红细胞，因为它们受损、变硬或畸形，都会被困住并被称为巨噬细胞 的免疫细胞摧毁。

为了模拟脾脏的过滤功能，研究人员创建了一个具有两个模块的微流体装置——模拟内皮间缝隙的 S 芯片和模拟巨噬细胞的 M 芯片。该设备还包括一个气体通道，可用于控制每个芯片的氧气浓度，以模拟体内条件。