關(guān)于器官芯片作用原理

來源: 發(fā)布時間:2025-06-03

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)計劃的增加以及OOC關(guān)鍵參與者的增加預(yù)計將推動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進(jìn)行檢測的。器官芯片(OOC)是一個新的平臺,可以在體外分析(或3D細(xì)胞培養(yǎng))和動物試驗之間架起橋梁。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。器官芯片的操作過程中需注意對細(xì)胞生命周期、分化狀態(tài)等因素的控制和調(diào)節(jié).關(guān)于器官芯片作用原理

關(guān)于器官芯片作用原理,器官芯片

為了進(jìn)一步改善體內(nèi)藥代動力學(xué)和藥效學(xué)的預(yù)測,需要更復(fù)雜的器官芯片模型,包括與ADME相關(guān)的多種組織,包括腸道、肝臟和腎臟。多器guanMPS提供了研究器guan間相互作用和串?dāng)_的獨特能力。對于ADME,結(jié)合肝臟和腸道模型,口服藥物可以在一個單一系統(tǒng)中進(jìn)行研究,該系統(tǒng)可以解釋通過腸道屏障的化合物通透性和肝臟代謝。在這里,我們介紹一種多器guan腸肝器官芯片,使用MPS-TL6耗材板。該板與CNBio的PhysioMimix多器官芯片實驗室臺式儀器兼容,由六個孔組成,每個孔有兩個隔室,一個Transwell還有肝臟。液體流量可以在每個腔室和從肝臟到transwell的互連通道中單獨控制。腸道屏障是由腸上皮細(xì)胞和杯狀細(xì)胞混合培養(yǎng)在一個可通透的Transwell薄膜上。關(guān)于器官芯片作用原理器官芯片的使用需根據(jù)實驗要求選擇適當(dāng)?shù)臋z測方法和信號放大方式.

關(guān)于器官芯片作用原理,器官芯片

器官芯片應(yīng)用的機(jī)會在于疾病建模和表型篩選,以幫助識別和排序新的和已知的(包括孤兒藥和可用于重新用途的失敗化合物)化合物候選物。正在尋求改進(jìn)的模型來解決動物模型不能很好滿足的條件(例如,乙型肝炎),并能夠進(jìn)行宿主遺傳研究,藥物治療反應(yīng)的建模以及鑒定可用于監(jiān)測藥物治療的生物標(biāo)記物。英國CNBio正在其基于MIT的器官芯片技術(shù)產(chǎn)品Physiomimix系統(tǒng)上開發(fā)先進(jìn)的體外模型,以支持對高度流行的疾病的研究,這些疾病已對公共健康產(chǎn)生了公認(rèn)的影響,例如非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。人類NASH的微組織模型可以證明疾病的主要標(biāo)志,提供了在細(xì)胞水平上闡明病理生理機(jī)制的機(jī)會。更多關(guān)于CNBIO器官芯片相關(guān)產(chǎn)品問題,歡迎咨詢上海曼博生物!

我們評估了一種英國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肝臟微組織長達(dá)4周,這可能使其非常適合評估DILI。我們使用了兩種抗糖尿病的噻唑烷二酮類藥物,曲格列酮(獲得市場批準(zhǔn),但后來因DILI而撤銷)和吡格列酮(批準(zhǔn)的藥物,但已知具備DILI風(fēng)險)以評估MPS是否可檢測急性和慢性毒性。這兩種化合物的DILI通常很難使用標(biāo)準(zhǔn)的體外肝臟分析實驗和體內(nèi)臨床前模型進(jìn)行檢測。對于每種化合物,進(jìn)行一系列功能性肝臟特異性終點(包括臨床生物標(biāo)記物)的濃度反應(yīng)分析,以生成EC50曲線。對功能性肝臟特異性終點進(jìn)行分析,以從MPS中創(chuàng)建一個獨特的機(jī)理的“肝毒性特征”,以證明其評估新型藥物的人類DILI風(fēng)險的能力。器官芯片在藥物研發(fā)中可用于提高篩選效率和預(yù)測藥效.

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器官芯片應(yīng)用的機(jī)會在于疾病建模和表型篩選,以幫助識別和排序新的和已知的(包括孤兒藥和可用于重新用途的失敗化合物)化合物候選物。正在尋求改進(jìn)的模型來解決動物模型不能很好滿足的條件(例如,乙型肝炎),并能夠進(jìn)行宿主遺傳研究,藥物治療反應(yīng)的建模以及鑒定可用于監(jiān)測藥物治療的生物標(biāo)記物。英國CNBio正在其基于MIT的器官芯片技術(shù)產(chǎn)品Physiomimix系統(tǒng)上開發(fā)先進(jìn)的體外模型,以支持對高度流行的疾病的研究,這些疾病已對公共健康產(chǎn)生了公認(rèn)的影響,例如非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。人類NASH的微組織模型可以證明疾病的主要標(biāo)志,提供了在細(xì)胞水平上闡明病理生理機(jī)制的機(jī)會.器官芯片的制備過程主要包括細(xì)胞培養(yǎng)、微加工、打印等步驟。關(guān)于器官芯片作用原理

器官芯片的制備還需考慮其對細(xì)胞與基質(zhì)之間的相互作用和信號傳遞的影響。關(guān)于器官芯片作用原理

在ai癥研究中一直積極尋求使用類器guan,其中考慮患者間和患者內(nèi)的異質(zhì)性對zhi療的發(fā)展至關(guān)重要。同樣,通過使用來自同一個人的細(xì)胞創(chuàng)建器官芯片來研究多種劑量,藥物和時間點,可以減少某些環(huán)境下的變異性。建立轉(zhuǎn)化相關(guān)性對于將器官芯片成功整合到臨床前研究中至關(guān)重要。開發(fā)人員和研究人員必須明確展現(xiàn)與現(xiàn)有模型相比的優(yōu)勢,同時與其他利益相關(guān)者進(jìn)行有效溝通,以識別和應(yīng)對挑戰(zhàn),需求和驗證方法。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(jī)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(kuò)大其產(chǎn)品組合,預(yù)計未來將進(jìn)一步擴(kuò)大其市場。英國CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于實現(xiàn)此遠(yuǎn)大目標(biāo)而應(yīng)運而生。關(guān)于器官芯片作用原理