關(guān)于器官芯片常見(jiàn)問(wèn)題

器官芯片大規(guī)模使用還需解決多個(gè)方面的難題，包括原代細(xì)胞的獲取、特制培養(yǎng)輔助試劑的商品化，以及芯片耗材成本的降低，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒僮鞯暮?jiǎn)化。除了用于藥物開(kāi)發(fā)，器官芯片還可在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮 無(wú)可比擬的作用，包括環(huán)境毒理學(xué)評(píng)估，化妝品有效和安全性評(píng)估等。器官芯片的一個(gè)主要應(yīng)用包括體外評(píng)估藥物毒性，毒性是候選藥物失敗以及上市藥物退市的主要原因，涉及到的靶組織主要包括肝臟、心臟等組織，目前開(kāi)發(fā)的器官芯片模型在這些組織中具已經(jīng)具備成熟的毒性評(píng)估模型。英國(guó)CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于實(shí)現(xiàn)此遠(yuǎn)大目標(biāo)而應(yīng)運(yùn)而生。器官芯片通過(guò)研究人體細(xì)胞和組織來(lái)提供精確的、與生理相關(guān)的臨床前數(shù) 據(jù)，而不需要昂貴和耗時(shí)的動(dòng)物研究。關(guān)于器官芯片常見(jiàn)問(wèn)題

微流控器官芯片的微流體通道中可以包含各種各樣的復(fù)雜組件，例如微泵系統(tǒng)，混合室，合成基質(zhì)，傳感器（可以集成到在線數(shù)據(jù)記錄器中），閥門(mén)和可單獨(dú)控制的氣動(dòng)管線。必須為多器官芯片MPS建立細(xì)胞交流的途徑，這可能涉及可溶性因子或細(xì)胞跨基質(zhì)遷移。可調(diào)的流速，MPS內(nèi)和MPS外的混合和分布，以及可調(diào)節(jié)的氧合水平為研究人員優(yōu)化細(xì)胞活力或提出實(shí)驗(yàn)性問(wèn)題提供了高度的靈活性。微流控器官芯片這些緊湊且適應(yīng)性強(qiáng)的系統(tǒng)背后是各種各樣的設(shè)計(jì)和制造方法。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具用于生成微流體和微電子系統(tǒng)的數(shù)字3D設(shè)計(jì)，可以將其導(dǎo)入3D打印軟件（也稱為“疊加制造技術(shù)”）。組織工程支架的生產(chǎn)中存在多種3D打印方法。基于擠壓的3D打印是一種成熟的方法，它使用逐層工藝直接沉積熱塑性或熱固性材料。相反，采用立體光刻技術(shù)來(lái)印刷整個(gè)微流體系統(tǒng)，并利用光和光反應(yīng)性材料引起空間控制的光聚合。 動(dòng)脈類器官芯片作用原理阻礙全球器官芯片市場(chǎng)的主要因素是由于復(fù)雜制造技術(shù)的制造成本高，設(shè)備成本高。

許多器官芯片研究只能通過(guò)基于服務(wù)的產(chǎn)品提供，或者需要大型、復(fù)雜的設(shè)備安裝，伴隨著設(shè)備供應(yīng)商提供深入的培訓(xùn)和持續(xù)的**協(xié)助才能實(shí)現(xiàn)。來(lái)自英國(guó)CNBio的PhysioMimix器官芯片提供了一種現(xiàn)成的解決方案，使研究人員能夠快速建立分析方法并獲得結(jié)果。具備標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室技能即可進(jìn)行設(shè)備的安裝，培養(yǎng)模仿人體組織結(jié)構(gòu)和功能的微組織，并進(jìn)行分析和實(shí)驗(yàn)。PhysioMimix器官芯片可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生氧并自動(dòng)控制微流體，提供全天候細(xì)胞培養(yǎng)。液體流量可以編程，使可進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)辰的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，模擬動(dòng)態(tài)生物學(xué)過(guò)程以及藥代動(dòng)力學(xué)控制，只需一鍵啟動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)，將用戶干預(yù)極大減少，科學(xué)家無(wú)需加班或輪班。

器官芯片，也叫微生理系統(tǒng)，是在體外模擬構(gòu)建的3D人體器guan模型，包括多種活ti細(xì)胞，功能組織界面，生物流體等，具有接近人體水平的生理功能，同時(shí)還能精確地控制多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)，研究人員可更加直觀地研究機(jī)體行為，預(yù)測(cè)或再現(xiàn)藥物、毒物、輻射、香yan、煙霧、病原體和正常生物給人體帶來(lái)的影響。器官芯片系統(tǒng)旨在利用微流控芯片對(duì)微流體、細(xì)胞及其微環(huán)境的控制能力，構(gòu)建集成微系統(tǒng)來(lái)模擬人體組織和器guan功能，為評(píng)估藥物和疫苗的有效性和生物安全性以及生物醫(yī)學(xué)研究提供接近體內(nèi)生理和病理?xiàng)l件的低成本篩選和研究模型。英國(guó)CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于實(shí)現(xiàn)此遠(yuǎn)大目標(biāo)而應(yīng)運(yùn)而生。器官芯片是一類新的微工程實(shí)驗(yàn)室模型，結(jié)合了當(dāng)前體內(nèi)和體外模型的若干優(yōu)點(diǎn)。

作為微流控芯片中的重要分支--器官芯片在2016年被世界經(jīng)濟(jì)論壇--達(dá)沃斯論壇評(píng)為shida新興技術(shù)之一，與無(wú)人駕駛汽車及石墨烯等二維材料并列。器官芯片是繼細(xì)胞芯片和組織芯片之后一種更接近仿生體系的模式。它的基本設(shè)計(jì)是一種結(jié)構(gòu)、可包含人體細(xì)胞、組織、血液、脈管、組織-組織界面、器guan以及器guan的微環(huán)境。這里，器guan微環(huán)境指的是器guan周邊的其他細(xì)胞，各種介質(zhì)，以及不同的物理力。微流控器官芯片有望部分替代小鼠等動(dòng)物模型，用于驗(yàn)證候選藥物，開(kāi)展藥物毒理學(xué)和藥理作用研究。英國(guó)CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于實(shí)現(xiàn)此遠(yuǎn)大目標(biāo)而應(yīng)運(yùn)而生。近期在血腦屏障（BBB-on-chips）的器官芯片模型的開(kāi)發(fā)方面取得的進(jìn)展以及仍然面臨的挑戰(zhàn)。腸器官芯片作用原理

利用器官芯片將原代細(xì)胞、干細(xì)胞培養(yǎng)提升到一個(gè)新的水平。關(guān)于器官芯片常見(jiàn)問(wèn)題

鑒于I期試驗(yàn)中只有十分之一的臨床前候選藥物可能會(huì)獲得市場(chǎng)認(rèn)可，因此迫切需要更好的臨床成功預(yù)測(cè)指標(biāo)。由于藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)（PK/PD）的物種差異，體外模型過(guò)于簡(jiǎn)化以及對(duì)基本病生理的了解不足，將體外研究的結(jié)果轉(zhuǎn)化為體內(nèi)情況仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。終止通常歸因于動(dòng)物研究中發(fā)現(xiàn)的安全問(wèn)題，可以通過(guò)更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)吸收，分布，代謝和排泄（ADME）譜來(lái)很大程度地減少。盡管2D單層細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物模型已深深地嵌入到藥物基礎(chǔ)設(shè)施中，但仍然存在明顯的差距，效率低下和不準(zhǔn)確之處，因此需要新的替代和補(bǔ)充研究模型。在生物工程和細(xì)胞生物學(xué)的交叉中，存在著一種新的發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)藥物的方法，人們正在尋求這種新方法來(lái)克服眾所周知的低臨床成功率。微生理系統(tǒng)（MPS），也即器官芯片系統(tǒng)是一類新興的體外模型，有望通過(guò)在研發(fā)的關(guān)鍵階段提供可靠的生理相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)加快藥物開(kāi)發(fā)。英國(guó)CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于實(shí)現(xiàn)此遠(yuǎn)大目標(biāo)而應(yīng)運(yùn)而生。關(guān)于器官芯片常見(jiàn)問(wèn)題

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