人體器官芯片作用原理

來源: 發(fā)布時間:2021-11-01

MPS(微生理系統(tǒng)),也即器官芯片系統(tǒng),包含一系列平臺,這些平臺通過使用微工程技術(通常與3D微環(huán)境結合使用)來模仿器g功能的各個方面。此類系統(tǒng)已報告為3D球體,Organoid,器官芯片,多器官芯片,靜態(tài)微圖案技術和非物理芯片模型。在這些平臺中,活細胞和微流體技術與某種形式的藥物輸送,刺激和/或傳感工具結合使用。器官芯片(OOC)模型可以作為單個系統(tǒng)或模擬器g相互交流的連接單元存在。MPS建立通過傳統(tǒng)二維實驗使用的概念上,并包括改善生理相關性的設計特征,例如1)生物聚合物或組織衍生基質中的3D微環(huán)境;2)模擬體內發(fā)現(xiàn)的機械提示,例如拉伸和灌注,以提供剪切應力;3)多種細胞類型;4)引入濃度梯度的能力 器官芯片的工作原理是什么?人體器官芯片作用原理

人體器官芯片作用原理,器官芯片

器官芯片大規(guī)模使用還需解決多個方面的難題,包括原代細胞的獲取、特制培養(yǎng)輔助試劑的商品化,以及芯片耗材成本的降低,實驗模型操作的簡化。除了用于藥物開發(fā),器官芯片還可在多個領域發(fā)揮 無可比擬的作用,包括環(huán)境毒理學評估,化妝品有效和安全性評估等。器官芯片的一個主要應用包括體外評估藥物毒性,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)具備成熟的毒性評估模型。英國CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于實現(xiàn)此遠大目標而應運而生。OOC類器官芯片官方代理商器官芯片主要用于體外模擬更加接近體內的細胞生長微環(huán)境。

人體器官芯片作用原理,器官芯片

逐年增加的文獻發(fā)表說明了科學家對器官芯片的關注度增加??梢钥闯鰜恚瑹o數(shù)的器官芯片公司獲得資助而成立,比如CN-Bio。我們現(xiàn)在看到來自于學術界、器官芯片供應商、和藥物企業(yè)所發(fā)表的文獻。CN-Bio也正為這一領域做出貢獻,一篇英國皇家學院的關注NASH的文章正被發(fā)表,還有3月初CN和FDA聯(lián)合發(fā)表的文章,與其藥物評價研究中心( Centre for Drug Evaluation Research ,CDER)合作的重點是使用肝臟MPS作為檢測人類藥物清chu率和藥物引起的肝損傷(DILI)的工具。

英國CNBio的PhysioMimix器官芯片兼容種類繁多的原代細胞、干細胞和細胞系,為您獨特的研究需求提供靈活性。無論您是否需要挖掘現(xiàn)有培養(yǎng)體系的潛力,或是承擔了復雜的多器guan研究,PhysioMimix的硬件,耗材和分析模板組合套件,使得器官芯片研究可輕松入門。PhysioMimix器官芯片設備和耗材允許技術人員和科學家在實驗室種植和培養(yǎng)細胞,其開放的孔板可方便地在實驗過程中進行加藥、取樣和分析。無任何PDMS成分,降低非特異性結合,獲得更有說服力的數(shù)據(jù)。PhysioMimix系列用于微流控和器官芯片細胞培養(yǎng),可兼容多種基于細胞表型的分析實驗。CNBio的器官芯片平臺目前正被美國監(jiān)管機構食品和藥物管理局(FDA)以及頭部制藥和生物技術實驗室使用。PhysioMimix器官芯片支持創(chuàng)新的研究人體特定模式的分析實驗,比如抗體或基因療法。

人體器官芯片作用原理,器官芯片

我們評估了一種英國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機制方面。MPS先前已被證明可在液流狀態(tài)下維持高度功能性的3D肝臟微組織長達4周,這可能使其非常適合評估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(獲得市場批準,但后來因DILI而撤銷)和吡格列酮(批準的藥物,但已知具備DILI風險)以評估MPS是否可檢測急性和慢性毒性。這兩種化合物的DILI通常很難使用標準的體外肝臟分析實驗和體內臨床前模型進行檢測。對于每種化合物,進行一系列功能性肝臟特異性終點(包括臨床生物標記物)的濃度反應分析,以生成EC50曲線。對功能性肝臟特異性終點進行分析,以從MPS中創(chuàng)建一個獨特的機理的“肝毒性特征”,以證明其評估新型藥物的人類DILI風險的能力。器官芯片和傳統(tǒng)的3D培養(yǎng)組織有什么區(qū)別和優(yōu)勢?國產器官芯片行業(yè)報告

在預測期(2020-2027年),全球器官芯片市場預計將以39.70%的高復合年增長率增長。人體器官芯片作用原理

在一項毒理學研究中證明了在單器官芯片中灌注肝細胞的價值,該研究捕獲了一個已經(jīng)明確的肝毒su的作用,并揭示了其類似物(以前被低估)毒性的新穎見解。代謝物以劑量依賴性方式形成,類似于患者用藥過量的情況,白蛋白分泌和谷胱甘肽耗竭測量分別評估肝細胞功能和毒性。而研究人員意識到,由單一細胞類型組成的MPS并不能為所有代謝研究提供完整的解決方案。為了提供更緊密地反映體內肝臟微體系結構復雜性的器g樣模型,已經(jīng)使用多種細胞類型創(chuàng)建了共培養(yǎng)模型。 人體器官芯片作用原理

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