近年来,人们一直在努力改进所使用的体外模型在临床前药物开发和疾病研究中,尤其是使用微物理系统(MPS),也称为器官芯片(OOC),已经变得越来越普遍。MPS的目标是更好地展示结构性以及人体组织和器g系统的功能性特征。这通过灌注细胞培养基来模拟细胞内的血液流动组织,在3D支架中培养细胞和/或使用多种细胞类型更好地反映细胞多样性。这是一个改善这方面的机会利用MPS预测药物渗透性的体外肠道模型创建更具转化相关性的模型。 相比于2D的细胞培养,静态3D培养,以及动物模型,器官芯片具有更多的优势。肠道类器官芯片市场现状
逐年增加的文献发表说明了科学家对器官芯片的关注度增加。可以看出来,无数的器官芯片公司获得资助而成立,比如CN-Bio。我们现在看到来自于学术界、器官芯片供应商、和药物企业所发表的文献。CN-Bio也正为这一领域做出贡献,一篇英国皇家学院的关注NASH的文章正被发表,还有3月初CN和FDA联合发表的文章,与其药物评价研究中心( Centre for Drug Evaluation Research ,CDER)合作的重点是使用肝脏MPS作为检测人类药物清chu率和药物引起的肝损伤(DILI)的工具。 高通量器官芯片的主要应用全球器官芯片市场分为北美、欧洲、亚太、南美、中东和非洲。
肠道药物吸收的测定通常采用静态2D单层培养中的结肠腺ai细胞(Caco-2)。尽管它们很受欢迎,但Caco-2分析存在固有的局限性,导致对细胞瓶药物转运的严重预测不足。创新的器官芯片技术为克服这一问题提供了机会,因为可以更精确地复制体内条件。改善肠道MPS上皮屏障的完整性是当务之急,这可以通过测量跨上皮电阻来评估。为了实现这一目标,英国CNBio的Physiomimix已经将Caco-2细胞与其他肠细胞(如杯状粘膜细胞)共培养,以提供进一步的复杂性并补充动态灌注模型。
CN-Bio是DARPA(美国**高级研究计划局)授予麻省理工学院的10个器官芯片的“人体芯片”的资助项目的参与者。2018年3月,《自然科学报告》(Nature Scientific Reports)发布了该计划的一个里程碑,成功连接了10个组织的工程组织,一次准确复制人体组织相互作用长达数周之久,并允许研究人员测量药物对身体不同部位的影响。2018年2月,伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的研究人员在《自然通讯》(Nature Communications)上发表了一篇文章,展示了CN-Bio该器官芯片技术(OOC、MPS技术)如何在芯片肝脏系统中实现病毒感ran(本例为乙肝)的研究。CN-Bio的器官芯片技术也在《生物世纪》、《经济学人》、《TechCrunch》、《英国广播公司》和许多专业科技出版物中出现。 如何选择微流控器官芯片?
CN-Bio使得器官芯片在药物研发的一系列流程中得以应用,从早期的靶点开发一直到支持临床前开发。比如可以用于疾病建模,早期研发,鉴定新的药靶,理解疾病进展的机制。同样的疾病模型还可用于支持临床开发以及非正式的临床设计。在CN-Bio,我们研发了先进的HBV和代谢性肝脏疾病模型。在DMPK中,CN-Bio的器官芯片被用于鉴定化合物的代谢,并且在未来多器g系统,比如器g间交流,比如肝肠模型,将被用于更高等级的转化。我们很快今年年初除了一款肝-肠模型芯片TL6,后面我们将讨论相关细节。 目前已经构成成熟的器官芯片包括肝、肺、肾、心脏、肠道、脑、皮肤,以及多器官芯片等。东南大学类器官芯片的发展
器官芯片,之所以被称之为芯片,是因为其制造流程早初采用的是微制造方法由计算机微芯片的方法改造而成的。肠道类器官芯片市场现状
系统的细胞培养模型对细胞微环境和体内生物控制有了新的认识,对生物系统和人类病理生理学的深入理解需要开发新的模型系统,以便在更相关的组织环境中分析细胞微环境中复杂的内部和外部相互作用。器官芯片工程系统提供了一个前所未有的机会来揭示人体组织的复杂和层次性。器官芯片是一种多通道三维微流体细胞培养船,它刺激整个机体的活动、机制和生理反应。这些微型设备是半透明的,它们提供了一个观察人体机体内部工作的窗口。这项技术正被用于开发一整套人体器官芯片,如肺、肠道、肝脏、心脏、皮肤、骨髓、胰腺、肾脏,甚至是一个模拟血脑屏障的系统。英国CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于实现此远大目标而应运而生。肠道类器官芯片市场现状
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