OOC器官芯片現(xiàn)狀

器官芯片模型的可用性為理解人類疾病的發(fā)病機(jī)制提供了大量機(jī)會(huì)，并為篩選藥物提供了潛在的更好模型，因?yàn)檫@些模型利用了類似于人體的動(dòng)態(tài)3D環(huán)境。盡管芯片上器guan模型存在局限性，但新技術(shù)的出現(xiàn)提高了其轉(zhuǎn)化研究和精確醫(yī)學(xué)的能力。全球器官芯片市場(chǎng)按型號(hào)和用戶進(jìn)行細(xì)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(jī)構(gòu)等。器官芯片有潛力為生理相關(guān)的體外藥物測(cè)試提供更好的試驗(yàn)預(yù)測(cè)，能避免由于2D細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等模型缺乏預(yù)測(cè)性而導(dǎo)致的失敗。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。CN Bio的器官芯片產(chǎn)品受益于MIT（麻省理工學(xué)院）和其他先進(jìn)學(xué)術(shù)團(tuán)體的生物工程**開發(fā)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。OOC器官芯片現(xiàn)狀

器官芯片（OOC）研究被譽(yù)為更快、更準(zhǔn)確的藥物開發(fā)和精確醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵。英國(guó)CN-Bio的器官芯片OOC產(chǎn)品受益于MIT（麻省理工學(xué)院）和其他創(chuàng)新學(xué)術(shù)團(tuán)體的生物工程**開發(fā)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。其器官芯片（OOC）允許根據(jù)所選耗材芯片板進(jìn)行single organ、dual-organ（2-OC）或multi-organ實(shí)驗(yàn)。單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)孔可以使用微流體灌注或連接在一起，以創(chuàng)建更復(fù)雜的共培養(yǎng)系統(tǒng)。單器官芯片模型允許對(duì)單個(gè)組織功能進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查研究，并對(duì)特定疾病狀態(tài)進(jìn)行建模。多器官芯片模型提供了有關(guān)組織之間的相互串?dāng)_、藥代動(dòng)力學(xué)和生物學(xué)分布的詳細(xì)信息。這些可以測(cè)試藥物對(duì)靶組織 的作用以及對(duì)其他組織的非靶向性作用。 肝臟器官芯片的所有信息器官芯片問世的意義在于彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的臨床前動(dòng)物模型無法真實(shí)反映人體對(duì)藥物藥效和毒性的真實(shí)反映的空缺。

我們?cè)u(píng)估了一種英國(guó)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(zhǎng)達(dá)4周，這可能使其非常適合評(píng)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(chǎng)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(xiǎn)）以評(píng)估MPS是否可檢測(cè)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(shí)驗(yàn)和體內(nèi)臨床前模型進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于每種化合物，進(jìn)行一系列功能性肝臟特異性終點(diǎn)（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(duì)功能性肝臟特異性終點(diǎn)進(jìn)行分析，以從MPS中創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)特的機(jī)理的“肝毒性特征”，以證明其評(píng)估新型藥物的人類DILI風(fēng)險(xiǎn)的能力。

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。除了用于藥物開發(fā)，器官芯片還可在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮 無可比擬的作用，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。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。

器官芯片是先進(jìn)的體外培養(yǎng)模型，橋接傳統(tǒng)的體外2D模型和體內(nèi)模型之間的鴻溝。通過迷你化形成人為的微環(huán)境，極盡可能地模擬人體內(nèi)的生理環(huán)境，用于細(xì)胞生長(zhǎng)，從而將細(xì)胞對(duì)藥物/化合物產(chǎn)生的反應(yīng)轉(zhuǎn)化成臨床數(shù)據(jù)。典型特征是在液流環(huán)境下對(duì)人源細(xì)胞進(jìn)行3D培養(yǎng)，復(fù)制自然的組織形態(tài)、細(xì)胞之間相互作用；相比于細(xì)胞系更傾向于用原代細(xì)胞，并且整合液流系統(tǒng)，從而提高營(yíng)養(yǎng)的供給、以及管理代謝的廢物。一旦開始在其他人造器官芯片上測(cè)試病毒和細(xì)菌，下一步可能是在器官芯片環(huán)境中測(cè)試藥物與病原體的相互作用。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。器官芯片的工作原理是什么？肝臟類器官芯片用途

器官芯片分析被譽(yù)為更快、更精確的藥物開發(fā)和精確醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵。OOC器官芯片現(xiàn)狀

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)的安全問題，可以通過更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)吸收，分布，代謝和排泄（ADME）譜來很大程度地減少。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)和開發(fā)藥物的方法，人們正在尋求這種新方法來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)來加快藥物開發(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。OOC器官芯片現(xiàn)狀

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