東南大學(xué)器官芯片*近進(jìn)展

作為微流控芯片中的重要分支--器官芯片在2016年被世界經(jīng)濟(jì)論壇--達(dá)沃斯論壇評(píng)為shida新興技術(shù)之一，與無人駕駛汽車及石墨烯等二維材料并列。器官芯片是繼細(xì)胞芯片和組織芯片之后一種更接近仿生體系的模式。它的基本設(shè)計(jì)是一種結(jié)構(gòu)、可包含人體細(xì)胞、組織、血液、脈管、組織-組織界面、器guan以及器guan的微環(huán)境。這里，器guan微環(huán)境指的是器guan周邊的其他細(xì)胞，各種介質(zhì)，以及不同的物理力。微流控器官芯片有望部分替代小鼠等動(dòng)物模型，用于驗(yàn)證候選藥物，開展藥物毒理學(xué)和藥理作用研究。英國CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于實(shí)現(xiàn)此遠(yuǎn)大目標(biāo)而應(yīng)運(yùn)而生。器官芯片可用于疾病模型開發(fā)、藥物毒性評(píng)估、藥物代謝研究等應(yīng)用。東南大學(xué)器官芯片*近進(jìn)展

英國CNBio的PhysioMimix器官芯片用于在單和多器g實(shí)驗(yàn)中對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)條件進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，以模擬體內(nèi)生理學(xué)。利用器官芯片平臺(tái)PhysioMimix，我們生成了NAFLD的人源體外模型。PHH在含脂肪的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，該培養(yǎng)基誘導(dǎo)了臨床疾病早期階段的關(guān)鍵特征，包括細(xì)胞內(nèi)脂肪負(fù)載，白蛋白產(chǎn)生增加和關(guān)鍵基因表達(dá)的變化（包括那些與代謝和胰島素抵抗有關(guān)的基因）。由于乙型肝炎等肝病發(fā)病率的增加，死亡率的上升預(yù)計(jì)將推動(dòng)對(duì)肝器官芯片微流控模型的需求。此外，用于藥物篩選的肝芯片設(shè)備的需求激增預(yù)計(jì)將推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)。 動(dòng)脈器官芯片發(fā)展前景在預(yù)測(cè)期（2020-2027年），全球器官芯片市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以39.70%的高復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。

器官芯片，也叫微生理系統(tǒng)，是在體外模擬構(gòu)建的3D人體器guan模型，包括多種活ti細(xì)胞，功能組織界面，生物流體等，具有接近人體水平的生理功能，同時(shí)還能精確地控制多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)，研究人員可更加直觀地研究機(jī)體行為，預(yù)測(cè)或再現(xiàn)藥物、毒物、輻射、香yan、煙霧、病原體和正常生物給人體帶來的影響。器官芯片系統(tǒng)旨在利用微流控芯片對(duì)微流體、細(xì)胞及其微環(huán)境的控制能力，構(gòu)建集成微系統(tǒng)來模擬人體組織和器guan功能，為評(píng)估藥物和疫苗的有效性和生物安全性以及生物醫(yī)學(xué)研究提供接近體內(nèi)生理和病理?xiàng)l件的低成本篩選和研究模型。英國CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于實(shí)現(xiàn)此遠(yuǎn)大目標(biāo)而應(yīng)運(yùn)而生。

器官芯片大規(guī)模使用還需解決多個(gè)方面的難題，包括原代細(xì)胞的獲取、特制培養(yǎng)輔助試劑的商品化，以及芯片耗材成本的降低，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒僮鞯暮?jiǎn)化。除了用于藥物開發(fā)，器官芯片還可在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮 無可比擬的作用，包括環(huán)境毒理學(xué)評(píng)估，化妝品有效和安全性評(píng)估等。器官芯片的一個(gè)主要應(yīng)用包括體外評(píng)估藥物毒性，毒性是候選藥物失敗以及上市藥物退市的主要原因，涉及到的靶組織主要包括肝臟、心臟等組織，目前開發(fā)的器官芯片模型在這些組織中具已經(jīng)具備成熟的毒性評(píng)估模型。英國CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于實(shí)現(xiàn)此遠(yuǎn)大目標(biāo)而應(yīng)運(yùn)而生。器官芯片設(shè)備產(chǎn)生多層次的組織功能，這在傳統(tǒng)的2D和3D培養(yǎng)系統(tǒng)中是不可行的。

目前各個(gè)國家的監(jiān)管機(jī)構(gòu)都在鼓勵(lì)使用器官芯片的數(shù)據(jù)作為藥物IND申報(bào)的輔助材料，這一政策在未來也將逐漸支持減少使用動(dòng)物的數(shù)量。美國**高級(jí)研究計(jì)劃局在過去的8年中資助了多個(gè)器官芯片項(xiàng)目（包括基于英國CN-Bio的Physiomimix平臺(tái)上的開發(fā)），用于評(píng)估其作為臨床前藥物評(píng)估，以及提供足夠可信的數(shù)據(jù)用于支持藥物申報(bào)。藥物篩選中對(duì)器官芯片的需求增加，特別是在美國，北美研發(fā)計(jì)劃的增加以及OOC關(guān)鍵參與者的增加預(yù)計(jì)將推動(dòng)未來幾年市場(chǎng)的增長(zhǎng)。目前，北美在器官芯片市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，這是因?yàn)橹饕獏⑴c者提供了多項(xiàng)的服務(wù)（包括定制設(shè)計(jì)具有特定器guan排列的新芯片）以及增加了對(duì)不同類型器guan細(xì)胞的化學(xué)品毒理學(xué)測(cè)試。公共和私人機(jī)構(gòu)正在為其研究進(jìn)行巨額投資。這進(jìn)一步促進(jìn)了所研究市場(chǎng)的增長(zhǎng)。器官芯片系統(tǒng)有哪些品牌？肺類器官芯片常見問題

器官芯片哪個(gè)牌子好？東南大學(xué)器官芯片*近進(jìn)展

我們?cè)u(píng)估了一種英國CN-Bio的微生理系統(tǒng)（MPS），也稱為器官芯片（OOC），其體外肝臟模型是否可用于了解肝臟毒性的詳細(xì)機(jī)制方面。MPS先前已被證明可在液流狀態(tài)下維持高度功能性的3D肝臟微組織長(zhǎng)達(dá)4周，這可能使其非常適合評(píng)估DILI。我們使用了兩種抗糖尿病的噻唑烷二酮類藥物，曲格列酮（獲得市場(chǎng)批準(zhǔn)，但后來因DILI而撤銷）和吡格列酮（批準(zhǔn)的藥物，但已知具備DILI風(fēng)險(xiǎn)）以評(píng)估MPS是否可檢測(cè)急性和慢性毒性。這兩種化合物的DILI通常很難使用標(biāo)準(zhǔn)的體外肝臟分析實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)臨床前模型進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于每種化合物，進(jìn)行一系列功能性肝臟特異性終點(diǎn)（包括臨床生物標(biāo)記物）的濃度反應(yīng)分析，以生成EC50曲線。對(duì)功能性肝臟特異性終點(diǎn)進(jìn)行分析，以從MPS中創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)特的機(jī)理的“肝毒性特征”，以證明其評(píng)估新型藥物的人類DILI風(fēng)險(xiǎn)的能力。東南大學(xué)器官芯片*近進(jìn)展

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