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國產(chǎn)類器官芯片技術(shù)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-04-07

單器guan和多器官芯片MPS技術(shù)旨在模仿器guan功能和/或交流的特定方面,而不是復(fù)制整個(gè)器guan或人體(10)。例如,與腎臟排泄相關(guān)的研究可能無法完全捕獲腎臟功能的復(fù)雜性,但是在開發(fā)用于研究腎臟生理學(xué)特定方面的芯片模型和主要腎小管上皮類器guan方面已經(jīng)取得了進(jìn)展。多器官芯片MPS可以提供有關(guān)器guan之間相互作用的見解,并可以同時(shí)研究不同的過程;合并肝組織或其他易受毒性影響的器guan,為同時(shí)研究療效和毒性提供了獨(dú)特的機(jī)會。英國CNBio的PhysioMimix器官芯片技術(shù)來自于MIT,用于在單器guan和多器guan實(shí)驗(yàn)中對細(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)。與2D和3D細(xì)胞培養(yǎng)相比,由于器官芯片的采用率激增,北美在全球器官芯片領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。國產(chǎn)類器官芯片技術(shù)

國產(chǎn)類器官芯片技術(shù),器官芯片

英國CNBio的器官芯片系統(tǒng),包括PhysioMimix實(shí)驗(yàn)室臺式儀器,使研究人員能夠通過快速且預(yù)測性的基于人體組織的研究在實(shí)驗(yàn)室中對人體生物學(xué)進(jìn)行建模。該技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)與人類研究之間的空白,并朝著模擬人類生物學(xué)條件前進(jìn),以支持新療法的加速發(fā)展。應(yīng)用范圍包括傳染病,新陳代謝和炎癥。利用器官芯片平臺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)。微流控器官芯片常見問題器官芯片可用于疾病模型開發(fā)、藥物毒性評估、藥物代謝研究等應(yīng)用。

國產(chǎn)類器官芯片技術(shù),器官芯片

器官芯片協(xié)會在過去20年,學(xué)術(shù)界,企業(yè)和的藥物研發(fā)機(jī)構(gòu)的深入?yún)⑴c的支持下逐漸成熟。有很多不同的機(jī)構(gòu)和財(cái)團(tuán)幫助提升和促進(jìn)器官芯片系統(tǒng)的使用。例如,Orchard財(cái)團(tuán),他們的目的是創(chuàng)建一個(gè)器官芯片技術(shù)發(fā)展的路線圖,這可以鑒別出潛在的路障和解決方案,提高意識,將器官芯片實(shí)施入歐盟或其他地方的科學(xué)研究,R&D,以及法規(guī)指導(dǎo)原則中。學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)研發(fā)并且發(fā)表了很多創(chuàng)新的器官芯片系統(tǒng),器官芯片公司收購這些系統(tǒng),并且繼續(xù)開發(fā)直至商業(yè)化或者提供服務(wù)。伴隨著工業(yè)合作伙伴的支持通過技術(shù)**的開發(fā)和財(cái)政支持以及通過合作獲得技術(shù),一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)開始發(fā)展。我們開始看到器官芯片系統(tǒng)開始被接受,在藥物開發(fā)項(xiàng)目中得以積極的使用。英國CN-Bio過去10年是這個(gè)協(xié)會的一部分,和學(xué)術(shù)界強(qiáng)烈連接,生物技術(shù)和藥企。

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(shù)(通常與3D微環(huán)境結(jié)合使用)來模仿器g功能的各個(gè)方面。此類系統(tǒng)已報(bào)告為3D球體,Organoid,器官芯片,多器官芯片,靜態(tài)微圖案技術(shù)和非物理芯片模型。在這些平臺中,活細(xì)胞和微流體技術(shù)與某種形式的藥物輸送,刺激和/或傳感工具結(jié)合使用。器官芯片(OOC)模型可以作為單個(gè)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(shí)驗(yàn)使用的概念上,并包括改善生理相關(guān)性的設(shè)計(jì)特征,例如1)生物聚合物或組織衍生基質(zhì)中的3D微環(huán)境;2)模擬體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的機(jī)械提示,例如拉伸和灌注,以提供剪切應(yīng)力;3)多種細(xì)胞類型;4)引入濃度梯度的能力器官芯片因在預(yù)測人體對新型藥物反應(yīng)的建模、測試等方面的極大前景,逐漸成為科研界的研究熱點(diǎn)。

國產(chǎn)類器官芯片技術(shù),器官芯片

在一項(xiàng)毒理學(xué)研究中證明了在單器官芯片中灌注肝細(xì)胞的價(jià)值,該研究捕獲了一個(gè)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(xì)胞功能和毒性。而研究人員意識到,由單一細(xì)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(nèi)肝臟微體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的器g樣模型。已經(jīng)使用多種細(xì)胞類型創(chuàng)建了共培養(yǎng)模型。 GSK、諾和諾德、羅氏等均已投資多個(gè)器官芯片平臺,以開發(fā)用于藥物篩選和評估的的創(chuàng)新模型。智能器官芯片資訊

與2D和3D細(xì)胞培養(yǎng)相比由于器官芯片的采用率激增,北美在全球器官芯片領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。國產(chǎn)類器官芯片技術(shù)

器官芯片模型的可用性為理解人類疾病的發(fā)病機(jī)制提供了大量機(jī)會,并為篩選藥物提供了潛在的更好模型,因?yàn)檫@些模型利用了類似于人體的動態(tài)3D環(huán)境。盡管芯片上器guan模型存在局限性,但新技術(shù)的出現(xiàn)提高了其轉(zhuǎn)化研究和精確醫(yī)學(xué)的能力。全球器官芯片市場按型號和用戶進(jìn)行細(xì)分。模型類型包括肝芯片模型、肺芯片模型、心臟芯片模型、腎芯片模型、定制和多器官芯片模型等,用戶包括制藥公司、研究機(jī)構(gòu)等。器官芯片有潛力為生理相關(guān)的體外藥物測試提供更好的試驗(yàn)預(yù)測,能避免由于2D細(xì)胞培養(yǎng)和動物實(shí)驗(yàn)等模型缺乏預(yù)測性而導(dǎo)致的失敗。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。國產(chǎn)類器官芯片技術(shù)

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