器官芯片技術(shù)也叫做微生理系統(tǒng),是一種細(xì)胞培養(yǎng)與微流控技術(shù)的結(jié)合,能夠精確控制細(xì)胞培養(yǎng)所需的環(huán)境,如流體剪切力、分子濃度梯度及多器guan相互作用等,能夠在體外真實(shí)模擬人體組織的復(fù)雜結(jié)構(gòu)、組織微環(huán)境以及各項(xiàng)生理功能。器官芯片模型的可用性為理解人類疾病的發(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@些模型利用了類似于人體的動(dòng)態(tài)3D環(huán)境。盡管器官芯片模型存在局限性,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。英國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。前沿的器官芯片技術(shù),將在未來5年釋放巨大的應(yīng)用空間。人體器官芯片行業(yè)動(dòng)態(tài)
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。藥物篩選中對器官芯片的需求增加,特別是在美國,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)未來幾年市場的增長。傳統(tǒng)上,環(huán)境毒物對人類健康的不良影響是通過體外試驗(yàn)進(jìn)行檢測的。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。人類器官芯片市場現(xiàn)狀器官芯片的開發(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)。
技術(shù)的開發(fā)必須考慮到用戶,并且其設(shè)計(jì)應(yīng)極大限度地提高可用性和可重復(fù)性。提供與自動(dòng)化兼容的高通量功能可以激勵(lì)研究人員,使他們受益于效率的提高和人工成本的降低。在某些情況下,器官芯片還可以減少動(dòng)物試驗(yàn),細(xì)胞和試劑的成本,因?yàn)樵S多微流控設(shè)備需要更小的體積。為了延長MPS模型的壽命,巨大的努力已經(jīng)導(dǎo)向?yàn)殚L期實(shí)驗(yàn)提供更大的窗口,可以進(jìn)行復(fù)合劑量和疾病進(jìn)展的觀察,腸道屏障功能的體外模型和肝病模型已經(jīng)可以維持?jǐn)?shù)周。英國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。
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)。器官芯片是一類新的微工程實(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)。
CN-Bio使得器官芯片在藥物研發(fā)的一系列流程中得以應(yīng)用,從早期的靶點(diǎn)開發(fā)一直到支持臨床前開發(fā)。比如可以用于疾病建模,早期研發(fā),鑒定新的藥靶,理解疾病進(jìn)展的機(jī)制。同樣的疾病模型還可用于支持臨床開發(fā)以及非正式的臨床設(shè)計(jì)。在CN-Bio,我們研發(fā)了先進(jìn)的HBV和代謝性肝臟疾病模型。在DMPK中,CN-Bio的器官芯片被用于鑒定化合物的代謝,并且在未來多器g系統(tǒng),比如器g間交流,比如肝腸模型,將被用于更高等級的轉(zhuǎn)化。我們很快今年年初除了一款肝-腸模型芯片TL6,后面我們將討論相關(guān)細(xì)節(jié)。 GSK、諾和諾德、羅氏等均已投資多個(gè)器官芯片平臺(tái),以開發(fā)用于藥物篩選和評估的的創(chuàng)新模型。關(guān)于器官芯片代理商
器官芯片的原理是什么?人體器官芯片行業(yè)動(dòng)態(tài)
逐年增加的文獻(xiàn)發(fā)表說明了科學(xué)家對器官芯片的關(guān)注度增加??梢钥闯鰜恚瑹o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作為檢測人類藥物清chu率和藥物引起的肝損傷(DILI)的工具。 人體器官芯片行業(yè)動(dòng)態(tài)
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