Emulate器官芯片屏障模型

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(huì)。英國(guó)CN Bio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(duì)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)。器官芯片的優(yōu)化和改進(jìn)還需要考慮其對(duì)環(huán)境和資源的影響.Emulate器官芯片屏障模型

器官芯片是體外培養(yǎng)模型，橋接傳統(tǒng)的體外2D模型和體內(nèi)模型之間的鴻溝。通過迷你化形成人為的微環(huán)境，極盡可能地模擬人體內(nèi)的生理環(huán)境，用于細(xì)胞生長(zhǎng)，從而將細(xì)胞對(duì)藥物/化合物產(chǎn)生的反應(yīng)轉(zhuǎn)化成臨床數(shù)據(jù)。典型特征是在液流環(huán)境下對(duì)人源細(xì)胞進(jìn)行3D培養(yǎng)，復(fù)制自然的組織形態(tài)、細(xì)胞之間相互作用；相比于細(xì)胞系更傾向于用原代細(xì)胞，并且整合液流系統(tǒng)，從而提高營(yíng)養(yǎng)的供給、以及管理代謝的廢物。一旦開始在其他人造器官芯片上測(cè)試病毒和細(xì)菌，下一步可能是在器官芯片環(huán)境中測(cè)試藥物與病原體的相互作用。英國(guó)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。肺類器官芯片生產(chǎn)商器官芯片的制備還需考慮其對(duì)細(xì)胞與基質(zhì)之間的相互作用和信號(hào)傳遞的影響。

我們?cè)u(píng)估了一種英國(guó)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(xì)機(jī)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(zhǎng)達(dá)4周，這可能使其非常適合評(píng)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(chǎng)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(xiǎn)）以評(píng)估MPS是否可檢測(cè)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(shí)驗(yàn)和體內(nèi)臨床前模型進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于每種化合物，進(jìn)行一系列功能性肝臟特異性終點(diǎn)（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(duì)功能性肝臟特異性終點(diǎn)進(jìn)行分析，以從MPS中創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)特的機(jī)理的“肝毒性特征”，以證明其評(píng)估新型藥物的人類DILI風(fēng)險(xiǎn)的能力。

器官芯片，也叫微生理系統(tǒng)，是在體外模擬構(gòu)建的3D人體器guan模型，包括多種活ti細(xì)胞，功能組織界面，生物流體等，具有接近人體水平的生理功能，同時(shí)還能精確地控制多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)，研究人員可更加直觀地研究機(jī)體行為，預(yù)測(cè)或再現(xiàn)藥物、毒物、輻射、香yan、煙霧、病原體和正常生物給人體帶來的影響。器官芯片系統(tǒng)旨在利用微流控芯片對(duì)微流體、細(xì)胞及其微環(huán)境的控制能力，構(gòu)建集成微系統(tǒng)來模擬人體組織和器guan功能，為評(píng)估藥物和疫苗的有效性和生物安全性以及生物醫(yī)學(xué)研究提供接近體內(nèi)生理和病理?xiàng)l件的低成本篩選和研究模型。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。器官芯片在藥物研發(fā)中可用于提高篩選效率和預(yù)測(cè)藥效.

作為微流控芯片中的重要分支--器官芯片在2016年被世界經(jīng)濟(jì)論壇--達(dá)沃斯論壇評(píng)為shida新興技術(shù)之一，與無人駕駛汽車及石墨烯等二維材料并列。器官芯片是繼細(xì)胞芯片和組織芯片之后一種更接近仿生體系的模式。它的基本設(shè)計(jì)是一種結(jié)構(gòu)、可包含人體細(xì)胞、組織、血液、脈管、組織-組織界面、器guan以及器guan的微環(huán)境。這里，器guan微環(huán)境指的是器guan周邊的其他細(xì)胞，各種介質(zhì)，以及不同的物理力。微流控器官芯片有望部分替代小鼠等動(dòng)物模型，用于驗(yàn)證候選藥物，開展藥物毒理學(xué)和藥理作用研究。英國(guó)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。更多CN-BIO微流控器官芯片相關(guān)信息，歡迎咨詢上海曼博生物！器官芯片的使用還需考慮其對(duì)樣品的數(shù)量和類型的限制。肺類器官芯片生產(chǎn)商

器官芯片的優(yōu)化和改進(jìn)還需結(jié)合納米技術(shù)等新興領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新和拓展。Emulate器官芯片屏障模型

器官芯片（OoC）系統(tǒng)是一種體外微流控模型，它比二維模型更精確地模擬整個(gè)組織的微觀結(jié)構(gòu)、功能和物理化學(xué)環(huán)境。盡管OOC仍處于嬰兒期，但預(yù)計(jì)它將為無數(shù)應(yīng)用帶來突破性的好處，使更多與人類相關(guān)的候選藥物療效和毒性研究成為可能，并為人類疾病的機(jī)制提供更深入的見解。藥物篩選中對(duì)器官芯片的需求增加，特別是在美國(guó)，北美研發(fā)計(jì)劃的增加以及OOC關(guān)鍵參與者的增加預(yù)計(jì)將推動(dòng)未來幾年市場(chǎng)的增長(zhǎng)。傳統(tǒng)上，環(huán)境毒物對(duì)人類健康的不良影響是通過體外試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)的。器官芯片（OOC）是一個(gè)新的平臺(tái)，可以在體外分析（或3D細(xì)胞培養(yǎng)）和動(dòng)物試驗(yàn)之間架起橋梁。微環(huán)境、物理和生化刺激以及適當(dāng)?shù)膫鞲泻蜕飩鞲邢到y(tǒng)可以集成到OOC設(shè)備中，以更好地再現(xiàn)體內(nèi)組織和器guan的行為和代謝。雖然OOC已被研究用于藥物毒性篩選，但其在環(huán)境毒理學(xué)分析中的應(yīng)用卻很少。Emulate器官芯片屏障模型