上呼吸道是防御過敏原、細菌和環境毒物等空氣污染物的第一道防線。據生物谷網站報道，國外一項最新研究指出，人類鼻腔內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，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。

研究人員將培養和分化的人類鼻腔上皮干細胞插入到設備的一個小室中，然后讓新鮮或受污染的空氣經過一個小通道進入小室內，可以觀察上皮干細胞上纖毛運動的形成。新鮮空氣進入到設備小室內時，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備小室內時，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實經驗。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的風險水平。研究人員稱，這項技術已經應用在化學分析、環境監測、醫療診斷和細胞研究中。