肝类器官芯片怎么样

时间:2021年10月19日 来源:

通过提高通过标准工具识别风险的可预测性,或者通过提供其他方式无法获得的更合适的模型,器官芯片有望填补许多空白。揭示原本不会被发现的毒性或揭示药物不良事件之前的细胞功能变化的能力为具有重要价值。但是,为了更好地发挥器官芯片的潜力,应该将这些先进的体外模型收集到的见解与体内数据进行比较。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,疾病模型研究,化妆品有效和安全性评估等。英国CNBio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(OOC)研究被誉为更快、更准确的药物开发和精确医学的关键。肝类器官芯片怎么样

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作为微流控芯片中的重要分支--器官芯片在2016年被世界经济论坛--达沃斯论坛评为shida新兴技术之一,与无人驾驶汽车及石墨烯等二维材料并列。器官芯片是继细胞芯片和组织芯片之后一种更接近仿生体系的模式。它的基本设计是一种结构、可包含人体细胞、组织、血液、脉管、组织-组织界面、器guan以及器guan的微环境。这里,器guan微环境指的是器guan周边的其他细胞,各种介质,以及不同的物理力。微流控器官芯片有望部分替代小鼠等动物模型,用于验证候选药物,开展药物毒理学和药理作用研究。英国CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于实现此远大目标而应运而生。肝类器官芯片品牌比较器官芯片为组织(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。

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微物理系统(MPS)又称OrganonChip(OOC)、器官芯片,旨在表征人体组织的结构和功能特征。与传统的二维平皿细胞培养相比,MPS可以利用多种细胞类型,在三维支架中培养,在灌注状态下模拟组织中的血流。它们可用于临床前药物吸收、分布、代谢和排泄(ADME)研究,以获得相关的人体数据,并有助于告知剂量方案和有效药物浓度等参数。MPS包含一系列平台,这些平台通过使用微工程技术(通常与3D微环境结合使用)来模仿组织功能的各个方面。此类系统已报告为3D球体,类器guan,器官芯片,静态微图案技术和非物理芯片模型。

在一项毒理学研究中证明了在英国CNBio的Physiomimix单器官芯片MPS中灌注肝细胞的价值,该研究捕获了一个已经明确的肝毒物的作用,并揭示了其类似物(以前被低估)毒性的新颖见解。代谢物以剂量依赖性方式形成,类似于患者用药过量的情况,白蛋白分泌和谷胱甘肽耗竭测量分别评估肝细胞功能和毒性。而研究人员意识到,由单一细胞类型组成的MPS并不能为所有代谢研究提供完整的解决方案。为了提供更紧密地反映体内肝脏微体系结构复杂性的模型,已经使用多种细胞类型创建了共培养模型。器官芯片器件在医药和生物医学领域的应用潜力巨大,因此在学术界和工业界得到了极大的研究。

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器官芯片是先进的体外培养模型,桥接传统的体外2D模型和体内模型之间的鸿沟。通过迷你化形成人为的微环境,极尽可能地模拟人体内的生理环境,用于细胞生长,从而将细胞对药物/化合物产生的反应转化成临床数据。典型特征是在液流环境下对人源细胞进行3D培养,复制自然的组织形态、细胞之间相互作用;相比于细胞系更倾向于用原代细胞,并且整合液流系统,从而提高营养的供给、以及管理代谢的废物。一旦开始在其他人造器官芯片上测试病毒和细菌,下一步可能是在器官芯片环境中测试药物与病原体的相互作用。英国CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于实现此远大目标而应运而生。如何选择器官芯片系统?人体类器官芯片市场现状

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OOC器官芯片模型和其他MPS的应用程序多种多样-就像它们的制造和设计方法一样。已为大多数组织类型开发了Organoid,器官芯片模型和其他MPS,并提供了前所未有的进行毒性测试,个性化药物以及PK/PD和疾病机制研究的机会。考虑到它们在药物开发中的重要性,已大力致力于开发吸收和代谢模型。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,在英国CN-Bio的Physiomimix平台上已经将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。 肝类器官芯片怎么样

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