OOC器官芯片的發(fā)展

在一項(xiàng)毒理學(xué)研究中證明了在單器官芯片中灌注肝細(xì)胞的價(jià)值，該研究捕獲了一個(gè)已經(jīng)明確的肝毒su的作用，并揭示了其類(lèi)似物（以前被低估）毒性的新穎見(jiàn)解。代謝物以劑量依賴性方式形成，類(lèi)似于患者用藥過(guò)量的情況，白蛋白分泌和谷胱甘肽耗竭測(cè)量分別評(píng)估肝細(xì)胞功能和毒性。而研究人員意識(shí)到，由單一細(xì)胞類(lèi)型組成的MPS并不能為所有代謝研究提供完整的解決方案。為了提供更緊密地反映體內(nèi)肝臟微體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的器g樣模型，已經(jīng)使用多種細(xì)胞類(lèi)型創(chuàng)建了共培養(yǎng)模型。 目前使用的主要器官芯片上的官包括心臟、腎臟和肺方向。OOC器官芯片的發(fā)展

CN-Bio的MPS（也稱為器官芯片）設(shè)備旨在為藥物開(kāi)發(fā)和其他商業(yè)或研究場(chǎng)景提供精確的和與人類(lèi)相關(guān)的數(shù)據(jù)。我們與麻省理工學(xué)院（MIT）和范德比爾特大學(xué)（Vanderbilt University）等生物工程學(xué)術(shù)團(tuán)體密切合作。CN-Bio獲得了包括Innovate UK在內(nèi)的眾多贊助商的多項(xiàng)資助，并參與了DARPA（美國(guó)**高級(jí)研究項(xiàng)目局）的器官芯片項(xiàng)目。美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）的科學(xué)家正在使用我們的技術(shù)來(lái)研究藥物代謝、毒性和藥物相互作用。CN-Bio與一家大型制藥公司合作，將脂肪肝和非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的器官芯片模型與計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)相結(jié)合。這種方法可以使以前臨床試驗(yàn)失敗但已知安全、耐受且有效對(duì)抗其分子靶點(diǎn)的藥物重利用。高通量器官芯片怎么樣器官芯片因在預(yù)測(cè)人體對(duì)新型藥物反應(yīng)的建模、測(cè)試等方面的極大前景，逐漸成為科研界的研究熱點(diǎn)。

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。

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(lèi)藥物，曲格列酮（獲得市場(chǎng)批準(zhǔn)，但后來(lái)因DILI而撤銷(xiāo)）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(lèi)DILI風(fēng)險(xiǎn)的能力。器官芯片的開(kāi)發(fā)涉及到多學(xué)科的交叉領(lǐng)域，整合微加工、微流控技術(shù)、新材料、流體物理和生物組織工程等技術(shù)。

器官芯片模型的可用性為理解人類(lèi)疾病的發(fā)病機(jī)制提供了大量機(jī)會(huì)，并為篩選藥物提供了潛在的更好模型，因?yàn)檫@些模型利用了類(lèi)似于人體的動(dòng)態(tài)3D環(huán)境。盡管芯片上器guan模型存在局限性，但新技術(shù)的出現(xiàn)提高了其轉(zhuǎn)化研究和精確醫(yī)學(xué)的能力。全球器官芯片市場(chǎng)按型號(hào)和用戶進(jìn)行細(xì)分。模型類(lèi)型包括肝芯片模型、肺芯片模型、心臟芯片模型、腎芯片模型、定制和多器官芯片模型等，用戶包括制藥公司、研究機(jī)構(gòu)等。器官芯片有潛力為生理相關(guān)的體外藥物測(cè)試提供更好的試驗(yàn)預(yù)測(cè)，能避免由于2D細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等模型缺乏預(yù)測(cè)性而導(dǎo)致的失敗。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。器官芯片是一類(lèi)新的微工程實(shí)驗(yàn)室模型，結(jié)合了當(dāng)前體內(nèi)和體外模型的若干優(yōu)點(diǎn)。肺臟類(lèi)器官芯片怎么樣

器官芯片為組織（如肺、腸、肝、心臟和其他）中的血液和氣流開(kāi)發(fā)了一條狹窄的通道。OOC器官芯片的發(fā)展

現(xiàn)在我要講一下我們的器官芯片，CN-Biophysiomimix。技術(shù)誕生于2012年由DARPA資助的MIT和Harvard之間的技術(shù)競(jìng)賽。在這期間，開(kāi)發(fā)的技術(shù)在20家前列藥企的8家中得以使用，2016年MIT和CN因7和10qi guan的串聯(lián)研究，贏得競(jìng)賽。Physiomix系統(tǒng)在很多年前開(kāi)發(fā)，并且在2年前實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。我們也和前列的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)比如英國(guó)皇家學(xué)院合作，這幾年我們和FDA的CDER合作也非常緊密，評(píng)估我們的器官芯片在藥物研發(fā)以及臨床申報(bào)中的應(yīng)用。CN-Bio在研發(fā)第二臺(tái)設(shè)備，基于從Vanderbilt大學(xué)獲得的IP，可用于對(duì)藥代動(dòng)力學(xué)和藥物劑量測(cè)試的精細(xì)體外建模。 OOC器官芯片的發(fā)展

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