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)機構(gòu)的深入?yún)⑴c的支持下逐漸成熟。有很多不同的機構(gòu)和財團幫助提升和促進器官芯片系統(tǒng)的使用。例如,Orchard財團,他們的目的是創(chuàng)建一個器官芯片技術(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)和財政支持,以及通過合作獲得技術(shù),一個生態(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)項目中得以積極的使用。英國CN-Bio過去10年是這個協(xié)會的一部分,和學(xué)術(shù)界強烈連接,生物技術(shù)和藥企。在預(yù)測期(2020-2027年),全球器官芯片市場預(yù)計將以39.70%的高復(fù)合年增長率增長。肺臟器官芯片protocol
逐年增加的文獻發(fā)表說明了科學(xué)家對器官芯片的關(guān)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(xué)術(shù)界、器官芯片供應(yīng)商、和藥物企業(yè)所發(fā)表的文獻。CN-Bio也正為這一領(lǐng)域做出貢獻,一篇英國皇家學(xué)院的關(guān)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。 腸器官芯片官方代理商大多數(shù)現(xiàn)有的器官芯片模型側(cè)重于單個功能單元的概念證明,而不可能并行測試多個實驗刺激。
器官芯片技術(shù)被提出來模擬心血管系統(tǒng)的動態(tài)條件,特別是心臟和一般血管系統(tǒng)。這些系統(tǒng)特別注意模仿結(jié)構(gòu)組織、剪切應(yīng)力、跨壁壓力、機械拉伸和電刺激。心臟和血管芯片平臺已經(jīng)成功生成,用于研究各種生理現(xiàn)象、疾病模型和探索藥物的作用。器官芯片在生理、機械和結(jié)構(gòu)上與模擬器guan相似的支架上容納活ti人體細胞。藥物或病毒通過模擬體內(nèi)血液流動的管子通過細胞。測試中使用的活細胞在芯片上的壽命比傳統(tǒng)實驗室方法長得多,并且與傳統(tǒng)使用的模型系統(tǒng)相比,需要更低的感ran劑量。
器官芯片應(yīng)用的機會在于疾病建模和表型篩選,以幫助識別和排序新的和已知的(包括孤兒藥和可用于重新用途的失敗化合物)化合物候選物。正在尋求改進的模型來解決動物模型不能很好滿足的條件(例如,乙型肝炎),并能夠進行宿主遺傳研究,藥物治療反應(yīng)的建模以及鑒定可用于監(jiān)測藥物治療的生物標(biāo)記物。英國CNBio正在其基于MIT的器官芯片技術(shù)產(chǎn)品Physiomimix系統(tǒng)上開發(fā)先進的體外模型,以支持對高度流行的疾病的研究,這些疾病已對公共健康產(chǎn)生了公認的影響,例如非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。人類NASH的微組織模型可以證明疾病的主要標(biāo)志,提供了在細胞水平上闡明病理生理機制的機會。器官芯片(OOC)研究被譽為更快、更準(zhǔn)確的藥物開發(fā)和精確醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵。
已特別強調(diào)模仿腸肝相互作用,這對于預(yù)測藥物的排布,功效,毒性以及闡明病理生理機制至關(guān)重要。在英國CN-Bio的Physiomimix的腸道器官芯片模型T6 MPS中已實現(xiàn)一定程度的腸胃交流模擬,這是由腸介導(dǎo)的肝臟CYP7A1(膽汁酸合成的關(guān)鍵酶)抑制所證實的。包含多種單元類型的互連器官芯片MPS可以幫助填補ADME譜的空白。例如,可以通過結(jié)合對腸道通透性,肝代謝,藥物載體,載體蛋白和外排/流入膜泵的研究結(jié)果,間接獲得有關(guān)藥物分布的數(shù)據(jù)。 研究基金贈款的提供被視為器官芯片設(shè)備開發(fā)進展的關(guān)鍵驅(qū)動力,并對其全球市場增長產(chǎn)生積極影響。肺臟類器官芯片*近進展
器官芯片分析被譽為更快、更精確的藥物開發(fā)和精確醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵。肺臟器官芯片protocol
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(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)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(biāo)準(zhǔn)的體外肝臟分析實驗和體內(nèi)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(biāo)記物)的濃度反應(yīng)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(fēng)險的能力。肺臟器官芯片protocol
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