Question

【題目】為研究腎臟損傷機制和篩選藥物的需要，研究人員構建了新型腎單位芯片。它是由工程材料和活細胞共同組成，結構示意圖如圖1所示。請分析回答下列問題：

（1）腎臟是由眾多腎單位組成的，它的功能是_______。

（2）研究人員用熒光素鈉表示小分子物質，用熒光葡聚糖表示大分子物質，將這兩種物質制成溶液后，以適宜的流速分別從血液入口注入。穩定運行后，在③處依次抽取液體檢測這兩種物質濃度，計算滲透速率，如圖2所示。結果顯示，只有________快速地從①進入到③，說明腎單位芯片A部分可以完成尿液形成過程中的_______作用。

（3）研究人員從血液入口處注入含1.8mg/ml葡萄糖緩沖液，穩定運行后，檢測到緩沖液出口處葡萄糖濃度小于③處，由此推測②處模擬的結構是_______。

（4）若想觀察藥物對腎單位造成損傷的情況，可直接打開裝置，觀察_______細胞的損傷程度。

Answer 1

【答案】形成尿液 熒光素鈉 濾過 腎小管外毛細血管 血管內皮細胞和上皮

【解析】

從腎臟的結構和尿液的形成過程分析，腎單位是腎臟的結構和功能單位，腎單位包括腎小管、腎小球和腎小囊，尿的形成要經過腎小球和腎小囊的過濾作用和腎小管的重吸收兩個連續的過程。當血液流經腎小球時，除了血細胞和大分子蛋白質外，其它的如水、無機鹽，尿素和葡萄糖會濾到腎小囊形成原尿，當原尿流經腎小管時，大部分的水部分無機鹽和全部葡萄糖被重新吸收回到血液，剩下的水、無機鹽和尿素等形成尿液流到膀胱，當膀胱尿液積累到一定量時就會通過尿道排出體外。

(1)腎臟由多個腎單位組成，其功能為過濾血液并排出代謝廢物，形成尿液。

(2)圖2，結果顯示，熒光素鈉的滲透速率遠高于熒光葡聚糖，因此，熒光素鈉可以快速地從①進入③，這說明了A部分可以實現腎臟中的腎小球的濾過作用。

(3)緩沖液出口處的葡萄糖濃度小于③處，可以推斷②處模擬腎小管的重吸收作用，葡萄糖被重吸收回血液。由此推測②處模擬的結構是腎小管外毛細血管。

(4)藥物對腎單位造成損傷，因此應該觀察血管內皮細胞和上皮細胞的受損情況。