器官芯片大规模使用还需解决多个方面的难题,包括原代细胞的获取、特制培养辅助试剂的商品化,以及芯片耗材成本的降低,实验模型操作的简化。除了用于药物开发,器官芯片还可在多个领域发挥 无可比拟的作用,包括环境毒理学评估,化妆品有效和安全性评估等。器官芯片的一个主要应用包括体外评估药物毒性,毒性是候选药物失败以及上市药物退市的主要原因,涉及到的靶组织主要包括肝脏、心脏等组织,目前开发的器官芯片模型在这些组织中具已经具备成熟的毒性评估模型。英国CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于实现此远大目标而应运而生。器官芯片的原理是什么?东南大学类器官芯片网

器官芯片技术被提出来模拟心血管系统的动态条件,特别是心脏和一般血管系统。这些系统特别注意模仿结构组织、剪切应力、跨壁压力、机械拉伸和电刺激。心脏和血管芯片平台已经成功生成,用于研究各种生理现象、疾病模型和探索药物的作用。器官芯片在生理、机械和结构上与模拟器guan相似的支架上容纳活ti人体细胞。药物或病毒通过模拟体内血液流动的管子通过细胞。测试中使用的活细胞在芯片上的寿命比传统实验室方法长得多,并且与传统使用的模型系统相比,需要更低的感ran剂量。肝器官芯片的所有信息器官芯片在药物研发中可用于提高筛选效率和预测药效。

肠道药物吸收的测定通常采用静态2D单层培养中的结肠腺ai细胞(Caco-2)。尽管它们很受欢迎,但Caco-2分析存在固有的局限性,导致对细胞瓶药物转运的严重预测不足。创新的器官芯片技术为克服这一问题提供了机会,因为可以更精确地复制体内条件。改善肠道MPS上皮屏障的完整性是当务之急,这可以通过测量跨上皮电阻来评估。为了实现这一目标,英国CNBio的Physiomimix已经将Caco-2细胞与其他肠细胞(如杯状粘膜细胞)共培养,以提供进一步的复杂性并补充动态灌注模型。更多关于器官芯片的产品信息,欢迎咨询上海曼博生物!
我们评估了一种英国CN-Bio的微生理系统(MPS),也称为器官芯片(OOC),其体外肝脏模型是否可用于了解肝脏毒性的详细机制方面。MPS先前已被证明可在液流状态下维持高度功能性的3D肝脏微组织长达4周,这可能使其非常适合评估DILI。我们使用了两种抗糖尿病的噻唑烷二酮类药物,曲格列酮(获得市场批准,但后来因DILI而撤销)和吡格列酮(批准的药物,但已知具备DILI风险)以评估MPS是否可检测急性和慢性毒性。这两种化合物的DILI通常很难使用标准的体外肝脏分析实验和体内临床前模型进行检测。对于每种化合物,进行一系列功能性肝脏特异性终点(包括临床生物标记物)的浓度反应分析,以生成EC50曲线。对功能性肝脏特异性终点进行分析,以从MPS中创建一个独特的机理的“肝毒性特征”,以证明其评估新型药物的人类DILI风险的能力。器官芯片为组织(如肺,肠、肝、心脏和其他)中的血液和气流开发了一条狭窄的通道。

CN-Bio是DARPA(美国**高级研究计划局)授予麻省理工学院的10个器官芯片的“人体芯片”的资助项目的参与者。2018年3月,《自然科学报告》(Nature Scientific Reports)发布了该计划的一个里程碑,成功连接了10个组织的工程组织,一次准确复制人体组织相互作用长达数周之久,并允许研究人员测量药物对身体不同部位的影响。2018年2月,伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的研究人员在《自然通讯》(Nature Communications)上发表了一篇文章,展示了CN-Bio该器官芯片技术(OOC、MPS技术)如何在芯片肝脏系统中实现病毒感ran(本例为乙肝)的研究。CN-Bio的器官芯片技术也在《生物世纪》、《经济学人》、《TechCrunch》、《英国广播公司》和许多专业科技出版物中出现。器官芯片,之所以被称之为芯片,是因为其制造流程早初采用的是微制造方法由计算机微芯片的方法改造而成的。智能器官芯片现状
和传统的静态2D细胞培养的方式比较,器官芯片能提供细胞自我组装和生长的接近人体内的环境.东南大学类器官芯片网
近年来,人们一直在努力改进所使用的体外模型在临床前药物开发和疾病研究中,尤其是使用微物理系统(MPS),也称为器官芯片(OOC),已经变得越来越普遍。MPS的目标是更好地展示结构性以及人体组织和器g系统的功能性特征。这通过灌注细胞培养基来模拟细胞内的血液流动组织,在3D支架中培养细胞和/或使用多种细胞类型更好地反映细胞多样性。这是一个改善这方面的机会利用MPS预测药物渗透性的体外肠道模型创建更具转化相关性的模型。上海曼博生物是多个器官芯片品牌在中国地区的官方指定代理商,如想CNBIO微流控器官芯片系统、AKITA高通量器官芯片系统、Beonchip高灵活易用器官芯片等相关产品,欢迎咨询上海曼博生物!上海曼博生物提供器官芯片全流程解决方案。东南大学类器官芯片网
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