許多器官芯片研究只能通過(guò)基于服務(wù)的產(chǎn)品提供,或者需要大型、復(fù)雜的設(shè)備安裝,伴隨著設(shè)備供應(yīng)商提供深入的培訓(xùn)和持續(xù)的zhuan jia協(xié)助才能實(shí)現(xiàn)。來(lái)自英國(guó)CNBio的PhysioMimix器官芯片提供了一種現(xiàn)成的解決方案,使研究人員能夠快速建立分析方法并獲得結(jié)果。具備標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室技能即可進(jìn)行設(shè)備的安裝,培養(yǎng)模仿人體組織結(jié)構(gòu)和功能的微組織,并進(jìn)行分析和實(shí)驗(yàn)。PhysioMimix器官芯片可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生氧并自動(dòng)控制微流體,提供全天候細(xì)胞培養(yǎng)。液體流量可以編程,使可進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)辰的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),模擬動(dòng)態(tài)生物學(xué)過(guò)程以及藥代動(dòng)力學(xué)控制,只需一鍵啟動(dòng)即可實(shí)現(xiàn),將用戶干預(yù)極大減少,科學(xué)家無(wú)需加班或輪班。器官芯片的制備過(guò)程主要包括細(xì)胞培養(yǎng)、微加工、打印等步驟。肝器官芯片資訊
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(wú)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(guò)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(lái)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)。肺器官芯片作用原理器官芯片的優(yōu)化和改進(jìn)還需結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)進(jìn)行整合和升級(jí)。
器官芯片技術(shù)被提出來(lái)模擬心血管系統(tǒng)的動(dòng)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(jī)械拉伸和電刺激。心臟和血管芯片平臺(tái)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(jī)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(xì)胞。藥物或病毒通過(guò)模擬體內(nèi)血液流動(dòng)的管子通過(guò)細(xì)胞。測(cè)試中使用的活細(xì)胞在芯片上的壽命比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室方法長(zhǎng)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(jī)會(huì)在于疾病建模和表型篩選,以幫助識(shí)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(jìn)的模型來(lái)解決動(dòng)物模型不能很好滿足的條件(例如,乙型肝炎),并能夠進(jìn)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(cè)藥物治療的生物標(biāo)記物。英國(guó)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(jìn)的體外模型,以支持對(duì)高度流行的疾病的研究,這些疾病已對(duì)公共健康產(chǎn)生了公認(rèn)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(xì)胞水平上闡明病理生理機(jī)制的機(jī)會(huì).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。
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(wú)數(shù)應(yīng)用帶來(lái)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(lái)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(guò)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。器官芯片的操作過(guò)程中需注意對(duì)細(xì)胞生命周期、分化狀態(tài)等因素的調(diào)節(jié)。肺器官芯片作用原理
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。肝器官芯片資訊
器官芯片協(xié)會(huì)在過(guò)去20年,學(xué)術(shù)界,企業(yè)和的藥物研發(fā)機(jī)構(gòu)的深入?yún)⑴c的支持下逐漸成熟。有很多不同的機(jī)構(gòu)和財(cái)團(tuán)幫助提升和促進(jìn)器官芯片系統(tǒng)的使用。例如,Orchard財(cái)團(tuán),他們的目的是創(chuàng)建一個(gè)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(shí),將器官芯片實(shí)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(jī)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(gòu)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(guò)技術(shù)zhuan jia的開發(fā)和財(cái)政支持,以及通過(guò)合作獲得技術(shù),一個(gè)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(xiàng)目中得以積極的使用。英國(guó)CN-Bio過(guò)去10年是這個(gè)協(xié)會(huì)的一部分,和學(xué)術(shù)界強(qiáng)烈連接,生物技術(shù)和藥企。肝器官芯片資訊