肝臟類器官芯片的發展

來源: 發布時間:2023-04-08

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和疾病研究中,尤其是使用微物理系統(MPS),也稱為器官芯片(OOC),已經變得越來越普遍。MPS的目標是更好地展示結構性以及人體組織和器g系統的功能性特征。這通過灌注細胞培養基來模擬細胞內的血液流動組織,在3D支架中培養細胞和/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預測藥物滲透性的體外腸道模型創建更具轉化相關性的模型。


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通過提高通過標準工具識別風險的可預測性,或者通過提供其他方式無法獲得的更合適的模型,器官芯片有望填補許多空白。揭示原本不會被發現的毒性或揭示藥物不良事件之前的細胞功能變化的能力為具有重要價值。但是,為了更好地發揮器官芯片的潛力,應該將這些先進的體外模型收集到的見解與體內數據進行比較。除了用于藥物開發,器官芯片還可在多個領域發揮無可比擬的作用,包括環境毒理學評估,疾病模型研究,化妝品有效和安全性評估等。英國CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于實現此遠大目標而應運而生。


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在一項毒理學研究中證明了在英國CNBio的Physiomimix單器官芯片MPS中灌注肝細胞的價值,該研究捕獲了一個已經明確的肝毒物的作用,并揭示了其類似物(以前被低估)毒性的新穎見解。代謝物以劑量依賴性方式形成,類似于患者用藥過量的情況,白蛋白分泌和谷胱甘肽耗竭測量分別評估肝細胞功能和毒性。而研究人員意識到,由單一細胞類型組成的MPS并不能為所有代謝研究提供完整的解決方案。為了提供更緊密地反映體內肝臟微體系結構復雜性的模型,已經使用多種細胞類型創建了共培養模型。


微物理系統(MPS)又稱OrganonChip(OOC)、器官芯片,旨在表征人體組織的結構和功能特征。與傳統的二維平皿細胞培養相比,MPS可以利用多種細胞類型,在三維支架中培養,在灌注狀態下模擬組織中的血流。它們可用于臨床前藥物吸收、分布、代謝和排泄(ADME)研究,以獲得相關的人體數據,并有助于告知劑量方案和有效藥物濃度等參數。MPS包含一系列平臺,這些平臺通過使用微工程技術(通常與3D微環境結合使用)來模仿組織功能的各個方面。此類系統已報告為3D球體,類器guan,器官芯片,靜態微圖案技術和非物理芯片模型。  器官芯片的使用方法是什么?

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器官芯片的使用還需考慮其對樣品的數量和類型的限制。肝臟類器官芯片的發展

器官芯片模型的可用性為理解人類疾病的發病機制提供了大量機會,并為篩選藥物提供了潛在的更好模型,因為這些模型利用了類似于人體的動態3D環境。盡管芯片上器guan模型存在局限性,但新技術的出現提高了其轉化研究和精確醫學的能力。全球器官芯片市場按型號和用戶進行細分。模型類型包括肝芯片模型、肺芯片模型,心臟芯片模型、腎芯片模型,定制和多器官芯片模型等,用戶包括制藥公司,研究機構等。器官芯片有潛力為生理相關的體外藥物測試提供更好的試驗預測,能避免由于2D細胞培養和動物實驗等模型缺乏預測性而導致的失敗。英國CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于實現此遠大目標而應運而生。


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