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,為同時研究療效和毒性提供了獨特的機會。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實驗中對細胞培養(yǎng)條件進行實時控制,以模擬體內(nèi)生理學(xué)。器官芯片的優(yōu)化和改進還需結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)進行整合和升級。國產(chǎn)器官芯片的發(fā)展
近年來,人們一直在努力改進所使用的體外模型在臨床前藥物開發(fā)和疾病研究中,尤其是使用微物理系統(tǒng)(MPS),也稱為器官芯片(OOC),已經(jīng)變得越來越普遍。MPS的目標是更好地展示結(jié)構(gòu)性以及人體組織和器g系統(tǒng)的功能性特征。這通過灌注細胞培養(yǎng)基來模擬細胞內(nèi)的血液流動組織,在3D支架中培養(yǎng)細胞和/或使用多種細胞類型更好地反映細胞多樣性。這是一個改善這方面的機會利用MPS預(yù)測藥物滲透性的體外腸道模型創(chuàng)建更具轉(zhuǎn)化相關(guān)性的模型。更多關(guān)于器官芯片相關(guān)問題,可以咨詢上海曼博生物!東南大學(xué)器官芯片器官芯片的使用還需考慮其對樣品的數(shù)量和類型的限制.
器官芯片有潛力為生理相關(guān)的體外藥物測試提供更好的試驗預(yù)測,能避免由于2D細胞培養(yǎng)和動物實驗等模型缺乏預(yù)測性而導(dǎo)致的失敗。這些器官芯片幫助制藥公司更換動物細胞、人與動物的比較研究、藥物和化妝品的毒性研究、開發(fā)疫苗和藥物以應(yīng)對生物恐bu主義威脅等。對個性化藥物的需求以及器官芯片在制藥行業(yè)之外的廣泛應(yīng)用是為市場參與者創(chuàng)造增長機會的主要因素。一些主要參與者也在增加產(chǎn)品發(fā)布,旨在擴大其產(chǎn)品組合,預(yù)計未來將進一步擴大其市場。英國CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于實現(xiàn)此遠大目標而應(yīng)運而生。
器官芯片協(xié)會在過去20年,學(xué)術(shù)界,企業(yè)和的藥物研發(fā)機構(gòu)的深入?yún)⑴c的支持下逐漸成熟。有很多不同的機構(gòu)和財團幫助提升和促進器官芯片系統(tǒng)的使用。例如,Orchard財團,他們的目的是創(chuàng)建一個器官芯片技術(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,將器官芯片實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技術(shù)**的開發(fā)和財政支持,以及通過合作獲得技術(shù),一個生態(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)項目中得以積極的使用。英國CN-Bio過去10年是這個協(xié)會的一部分和學(xué)術(shù)界強烈連接,生物技術(shù)和藥企。器官芯片的操作還需要考慮其對細胞分化和表型性質(zhì)的影響。
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,理解疾病進展的機制。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。在CN-Bio,我們研發(fā)了先進的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)細節(jié)。器官芯片的制備過程主要包括細胞培養(yǎng)\微加工\打印等步驟.國產(chǎn)器官芯片的發(fā)展
器官芯片的制備還需考慮其對細胞增殖和凋亡等生理過程的影響。國產(chǎn)器官芯片的發(fā)展
我們展示了多器guan腸肝MPS-TL6,由MPS器官芯片平臺英國CN-Bio的PhysioMimix多器guan設(shè)備控制,可以概括抗yan藥雙氯芬酸的藥代動力學(xué)。PHHs在肝臟MPS的3D工程支架中培養(yǎng),然后加入腸MPSTranswells孔,后者是腸上皮細胞和杯狀細胞的混合物,形成屏障。在給藥實驗期間,肝功能標志物CYP3A4、白蛋白和尿素維持在MPS-TL6中。腸屏障的完整性也通過TEER測量得到了證實。雙氯芬酸被添加到腸器官芯片Transwells的頂端,在那里它通過屏障滲透,主要由肝臟代謝。我們證明了腸道屏障對雙氯芬酸的生物利用度的影響,以及隨后通過PHHs消除。通過在MPS-TL6中培養(yǎng)單個和多個器guan的組織模型,我們可以評估肝臟、腸道和聯(lián)合培養(yǎng)時對代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的貢獻。值得注意的是,在共培養(yǎng)的腸-肝MPS中產(chǎn)生的代謝物水平較高,大于單個器guan器官芯片的總和,表明器guan-器guan串擾促進組織功能。國產(chǎn)器官芯片的發(fā)展