器官芯片应用的机会在于疾病建模和表型筛选,以帮助识别和排序新的和已知的(包括孤儿药和可用于重新用途的失败化合物)化合物候选物。正在寻求改进的模型来解决动物模型不能很好满足的条件(例如,乙型肝炎),并能够进行宿主遗传研究,药物治疗反应的建模以及鉴定可用于监测药物治疗的生物标记物。英国CNBio正在其基于MIT的器官芯片技术产品Physiomimix系统上开发先进的体外模型,以支持对高度流行的疾病的研究,这些疾病已对公共健康产生了公认的影响,例如非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。人类NASH的微组织模型可以证明疾病的主要标志,提供了在细胞水平上阐明病理生理机制的机会。器官芯片和传统的3D培养组织有什么区别和优势?肠器官芯片技术
在一项毒理学研究中证明了在英国CNBio的Physiomimix单器官芯片MPS中灌注肝细胞的价值,该研究捕获了一个已经明确的肝毒物的作用,并揭示了其类似物(以前被低估)毒性的新颖见解。代谢物以剂量依赖性方式形成,类似于患者用药过量的情况,白蛋白分泌和谷胱甘肽耗竭测量分别评估肝细胞功能和毒性。而研究人员意识到,由单一细胞类型组成的MPS并不能为所有代谢研究提供完整的解决方案。为了提供更紧密地反映体内肝脏微体系结构复杂性的模型,已经使用多种细胞类型创建了共培养模型。东南大学类器官芯片技术大多数现有的器官芯片模型侧重于单个功能单元的概念证明,而不可能并行测试多个实验刺激。
器官芯片(OOC)研究被誉为更快、更准确的药物开发和精确医学的关键。英国CN-Bio的器官芯片OOC产品受益于MIT(麻省理工学院)和其他创新学术团体的生物工程**开发的知识产权。其器官芯片(OOC)允许根据所选耗材芯片板进行single organ、dual-organ(2-OC)或multi-organ实验。单个细胞培养孔可以使用微流体灌注或连接在一起,以创建更复杂的共培养系统。单器官芯片模型允许对单个组织功能进行详细的调查研究,并对特定疾病状态进行建模。多器官芯片模型提供了有关组织之间的相互串扰、药代动力学和生物学分布的详细信息。这些可以测试药物对靶组织 的作用以及对其他组织的非靶向性作用。
微物理系统(MPS)又称OrganonChip(OOC)、器官芯片,旨在表征人体组织的结构和功能特征。与传统的二维平皿细胞培养相比,MPS可以利用多种细胞类型,在三维支架中培养,在灌注状态下模拟组织中的血流。它们可用于临床前药物吸收、分布、代谢和排泄(ADME)研究,以获得相关的人体数据,并有助于告知剂量方案和有效药物浓度等参数。MPS包含一系列平台,这些平台通过使用微工程技术(通常与3D微环境结合使用)来模仿组织功能的各个方面。此类系统已报告为3D球体,类器guan,器官芯片,静态微图案技术和非物理芯片模型。研究基金赠款的提供被视为器官芯片设备开发进展的关键驱动力,并对其全球市场增长产生积极影响。
为了进一步改善体内药代动力学和药效学的预测,需要更复杂的器官芯片模型,包括与ADME相关的多种组织,包括肠道、肝脏和肾脏。多器guanMPS提供了研究器guan间相互作用和串扰的独特能力。对于ADME,结合肝脏和肠道模型,口服药物可以在一个单一系统中进行研究,该系统可以解释通过肠道屏障的化合物通透性和肝脏代谢。在这里,我们介绍一种多器guan肠肝器官芯片,使用MPS-TL6耗材板。该板与CNBio的PhysioMimix多器官芯片实验室台式仪器兼容,由六个孔组成,每个孔有两个隔室,一个Transwell还有肝脏。液体流量可以在每个腔室和从肝脏到transwell的互连通道中单独控制。肠道屏障是由肠上皮细胞和杯状细胞混合培养在一个可通透的Transwell薄膜上。阻碍全球器官芯片市场的主要因素是由于复杂制造技术的制造成本高,设备成本高。人体器官芯片代理商
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。肠器官芯片技术
对于临床前药物开发,英国CN-Bio的的MPS(微生理系统)平台,也即器官芯片系统PhysioMimix,在评估新药时提供有价值的预测分析和指导,其具备以下特点和优势:1)与标准实验室系统兼容;2)在对人体进行药物试验之前,检测潜在的副作用和毒性标记,3)预测用于治l一个器g的药物是否会对另一个器g产生不良影响;4)用与人类更相关的体外模型加强或取代动物研究;5)探索诊断和精确医学应用;6)在单个实验中评估一系列药物剂量选择和组合。 肠器官芯片技术
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