肝器官芯片常见问题

OOC器官芯片模型和其他MPS的应用程序多种多样-就像它们的制造和设计方法一样。已为大多数组织类型开发了Organoid，器官芯片模型和其他MPS，并提供了前所未有的进行毒性测试，个性化药物以及PK/PD和疾病机制研究的机会。考虑到它们在药物开发中的重要性，已大力致力于开发吸收和代谢模型。肠道药物吸收的测定通常采用静态2D单层培养中的结肠腺ai细胞（Caco-2）。尽管它们很受欢迎，但Caco-2分析存在固有的局限性，导致对细胞瓶药物转运的严重预测不足。创新的器官芯片技术为克服这一问题提供了机会，因为可以更精确地复制体内条件。改善肠道MPS上皮屏障的完整性是当务之急，这可以通过测量跨上皮电阻来评估。为了实现这一目标，在英国CN-Bio的Physiomimix平台上已经将Caco-2细胞与其他肠细胞（如杯状粘膜细胞）共培养，以提供进一步的复杂性并补充动态灌注模型。 如何选择微流控器官芯片？肝器官芯片常见问题

现在我要讲一下我们的器官芯片，CN-Biophysiomimix。技术诞生于2012年由DARPA资助的MIT和Harvard之间的技术竞赛。在这期间，开发的技术在20家前列药企的8家中得以使用，2016年MIT和CN因7和10qi guan的串联研究，赢得竞赛。Physiomix系统在很多年前开发，并且在2年前实现了商业化。我们也和前列的学术机构比如英国皇家学院合作，这几年我们和FDA的CDER合作也非常紧密，评估我们的器官芯片在药物研发以及临床申报中的应用。CN-Bio在研发第二台设备，基于从Vanderbilt大学获得的IP，可用于对药代动力学和药物剂量测试的精细体外建模。 肺脏器官芯片怎么样和传统的静态2D细胞培养的方式比较，器官芯片能提供细胞自我组装和生长的接近人体内的环境。

通过与麻省理工学院的合作关系，CN-Bio从麻省理工学院生物工程系的器官芯片先锋和长期合作者琳达·格里菲斯教授（LindaGriffith教授的团队近期发布了使用该系统的发现）和东北大学的联合技术持有人丽贝卡·卡利教授处获得了GuMI设备的许可。在实验室中模拟人体微生物组是一项挑战，特别是因为它的数千株细菌中有许多在暴露于氧气中时无法生长或存活。基于动物和体外细胞的模型为这一研究领域提供了一些见解，然而，到目前为止，还没有一个系统用于长期体外共培养结肠粘膜屏障，以支持这些高度氧敏感微生物的生长。GuMI装置使研究人员能够精确控制系统内的氧气水平，使厌氧细菌能够在肠道屏障上方的粘液层中生长，这与人类的生理学非常相似。微泵循环细胞培养基，以确保细胞得到营养，并从系统中去除细菌，以进行微生物组的特定分析。

我们评估了一种英国CN-Bio的微生理系统（MPS），也称为器官芯片（OOC），其体外肝脏模型是否可用于了解肝脏毒性的详细机制方面。MPS先前已被证明可在液流状态下维持高度功能性的3D肝脏微组织长达4周，这可能使其非常适合评估DILI。我们使用了两种抗糖尿病的噻唑烷二酮类药物，曲格列酮（获得市场批准，但后来因DILI而撤销）和吡格列酮（批准的药物，但已知具备DILI风险）以评估MPS是否可检测急性和慢性毒性。这两种化合物的DILI通常很难使用标准的体外肝脏分析实验和体内临床前模型进行检测。对于每种化合物，进行一系列功能性肝脏特异性终点（包括临床生物标记物）的浓度反应分析，以生成EC50曲线。对功能性肝脏特异性终点进行分析，以从MPS中创建一个独特的机理的“肝毒性特征”，以证明其评估新型药物的人类DILI风险的能力。器官芯片因在预测人体对新型药物反应的建模、测试等方面的极大前景，逐渐成为科研界的研究热点。

微流控器官芯片的微流体通道中可以包含各种各样的复杂组件，例如微泵系统，混合室，合成基质，传感器（可以集成到在线数据记录器中），阀门和可单独控制的气动管线。必须为多器官芯片MPS建立细胞交流的途径，这可能涉及可溶性因子或细胞跨基质迁移。可调的流速，MPS内和MPS外的混合和分布，以及可调节的氧合水平为研究人员优化细胞活力或提出实验性问题提供了高度的灵活性。微流控器官芯片这些紧凑且适应性强的系统背后是各种各样的设计和制造方法。计算机辅助设计工具用于生成微流体和微电子系统的数字3D设计，可以将其导入3D打印软件（也称为“叠加制造技术”）。组织工程支架的生产中存在多种3D打印方法。基于挤压的3D打印是一种成熟的方法，它使用逐层工艺直接沉积热塑性或热固性材料。相反，采用立体光刻技术来印刷整个微流体系统，并利用光和光反应性材料引起空间控制的光聚合。 国产器官芯片哪个品牌好？多器官芯片发展前景

与2D和3D细胞培养相比，由于器官芯片的采用率激增，北美在全球器官芯片领域占据主导地位。肝器官芯片常见问题

鉴于I期试验中只有十分之一的临床前候选药物可能会获得市场认可，因此迫切需要更好的临床成功预测指标。由于药代动力学和药效学（PK/PD）的物种差异，体外模型过于简化以及对基本病生理的了解不足，将体外研究的结果转化为体内情况仍然是一个挑战。终止通常归因于动物研究中发现的安全问题，可以通过更准确地预测吸收，分布，代谢和排泄（ADME）谱来很大程度地减少。尽管2D单层细胞培养实验和动物模型已深深地嵌入到药物基础设施中，但仍然存在明显的差距，效率低下和不准确之处，因此需要新的替代和补充研究模型。在生物工程和细胞生物学的交叉中，存在着一种新的发现和开发药物的方法，人们正在寻求这种新方法来克服众所周知的低临床成功率。微生理系统（MPS），也即器官芯片系统是一类新兴的体外模型，有望通过在研发的关键阶段提供可靠的生理相关数据来加快药物开发。英国CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于实现此远大目标而应运而生。肝器官芯片常见问题

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