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英國(guó)CNBio的PhysioMimix器官芯片可在一系列培養(yǎng)條件下進(jìn)行先進(jìn)的長(zhǎng)時(shí)間體外肝臟培養(yǎng)以及進(jìn)行不同階段NAFLD/NASH疾病模型的構(gòu)建。此生理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)?zāi)P椭荚趲椭铀籴槍?duì)該慢性肝病的新療法研究的進(jìn)程。使用器官芯片,我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種完整的人類(lèi)灌注體外NAFLD模型,利用3D培養(yǎng)的原代人肝細(xì)胞(PHH)來(lái)模仿肝臟的微體系結(jié)構(gòu)。細(xì)胞使用高濃度的游離脂肪酸培養(yǎng)長(zhǎng)達(dá)四周,以誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)甘油三酸酯(脂肪)累積并模仿肝脂肪變性。研究了該模型中細(xì)胞的CYP酶活性變化,以及對(duì)已知的肝毒性劑在IC:50濃度附近給藥時(shí)的影響。前沿的器官芯片技術(shù),將在未來(lái)5年釋放巨大的應(yīng)用空間。腸類(lèi)器官芯片行業(yè)動(dòng)態(tài)
MPS(微生理系統(tǒng)),也即器官芯片系統(tǒng),包含一系列平臺(tái),這些平臺(tái)通過(guò)使用微工程技術(shù)(通常與3D微環(huán)境結(jié)合使用)來(lái)模仿器g功能的各個(gè)方面。此類(lèi)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(tái)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(guò)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(lèi)型;4)引入濃度梯度的能力 動(dòng)脈類(lèi)器官芯片微流控如何選擇器官芯片系統(tǒng)?
逐年增加的文獻(xiàn)發(fā)表說(shuō)明了科學(xué)家對(duì)器官芯片的關(guān)注度增加??梢钥闯鰜?lái),無(wú)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(lái)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(xiàn)。CN-Bio也正為這一領(lǐng)域做出貢獻(xiàn),一篇英國(guó)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(píng)價(jià)研究中心( Centre for Drug Evaluation Research ,CDER)合作的重點(diǎn)是使用肝臟MPS作為檢測(cè)人類(lèi)藥物清chu率和藥物引起的肝損傷(DILI)的工具。
系統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)模型對(duì)細(xì)胞微環(huán)境和體內(nèi)生物控制有了新的認(rèn)識(shí),對(duì)生物系統(tǒng)和人類(lèi)病理生理學(xué)的深入理解需要開(kāi)發(fā)新的模型系統(tǒng),以便在更相關(guān)的組織環(huán)境中分析細(xì)胞微環(huán)境中復(fù)雜的內(nèi)部和外部相互作用。器官芯片工程系統(tǒng)提供了一個(gè)前所未有的機(jī)會(huì)來(lái)揭示人體組織的復(fù)雜和層次性。器官芯片是一種多通道三維微流體細(xì)胞培養(yǎng)船,它刺激整個(gè)機(jī)體的活動(dòng)、機(jī)制和生理反應(yīng)。這些微型設(shè)備是半透明的,它們提供了一個(gè)觀察人體機(jī)體內(nèi)部工作的窗口。這項(xiàng)技術(shù)正被用于開(kāi)發(fā)一整套人體器官芯片,如肺、腸道、肝臟、心臟、皮膚、骨髓、胰腺、腎臟,甚至是一個(gè)模擬血腦屏障的系統(tǒng)。英國(guó)CN Bio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。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(shì)?
器官芯片大規(guī)模使用還需解決多個(gè)方面的難題,包括原代細(xì)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(shí)驗(yàn)?zāi)P筒僮鞯暮?jiǎn)化。除了用于藥物開(kāi)發(fā),器官芯片還可在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮 無(wú)可比擬的作用,包括環(huán)境毒理學(xué)評(píng)估,化妝品有效和安全性評(píng)估等。器官芯片的一個(gè)主要應(yīng)用包括體外評(píng)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(kāi)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(píng)估模型。英國(guó)CN Bio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。將生物材料技術(shù)、微流控技術(shù)和組織工程技術(shù)相結(jié)合來(lái)重建組織生理學(xué)的器官芯片技術(shù)是非常有前景的。肺臟類(lèi)器官芯片protocol
和傳統(tǒng)的靜態(tài)2D細(xì)胞培養(yǎng)的方式比較,器官芯片能提供細(xì)胞自我組裝和生長(zhǎng)的接近人體內(nèi)的環(huán)境。腸類(lèi)器官芯片行業(yè)動(dòng)態(tài)
近年來(lái),人們一直在努力改進(jìn)所使用的體外模型在臨床前藥物開(kāi)發(fā)和疾病研究中,尤其是使用微物理系統(tǒng)(MPS),也稱(chēng)為器官芯片(OOC),已經(jīng)變得越來(lái)越普遍。MPS的目標(biāo)是更好地展示結(jié)構(gòu)性以及人體組織和器g系統(tǒng)的功能性特征。這通過(guò)灌注細(xì)胞培養(yǎng)基來(lái)模擬細(xì)胞內(nèi)的血液流動(dòng)組織,在3D支架中培養(yǎng)細(xì)胞和/或使用多種細(xì)胞類(lèi)型更好地反映細(xì)胞多樣性。這是一個(gè)改善這方面的機(jī)會(huì)利用MPS預(yù)測(cè)藥物滲透性的體外腸道模型創(chuàng)建更具轉(zhuǎn)化相關(guān)性的模型。 腸類(lèi)器官芯片行業(yè)動(dòng)態(tài)
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