肠器官芯片微流控

英国CNBio的器官芯片系统，包括PhysioMimix实验室台式仪器，使研究人员能够通过快速且预测性的基于人体组织的研究在实验室中对人体生物学进行建模。该技术弥补了传统细胞培养与人类研究之间的空白，并朝着模拟人类生物学条件前进，以支持新疗法的加速发展。应用范围包括传染病，新陈代谢和炎症。利用器官芯片平台PhysioMimix，我们生成了NAFLD的人源体外模型。PHH在含脂肪的培养基中培养，该培养基诱导了临床疾病早期阶段的关键特征，包括细胞内脂肪负载，白蛋白产生增加和关键基因表达的变化（包括那些与代谢和胰岛素抵抗有关的基因）。器官芯片主要用于体外模拟更加接近体内的细胞生长微环境。肠器官芯片微流控

已特别强调模仿肠肝相互作用，这对于预测药物的排布，功效，毒性以及阐明病理生理机制至关重要。在英国CN-Bio的Physiomimix的肠道器官芯片模型T6 MPS中已实现一定程度的肠胃交流模拟，这是由肠介导的肝脏CYP7A1（胆汁酸合成的关键酶）抑制所证实的。包含多种单元类型的互连器官芯片MPS可以帮助填补ADME谱的空白。例如，可以通过结合对肠道通透性，肝代谢，药物载体，载体蛋白和外排/流入膜泵的研究结果，间接获得有关药物分布的数据。 国产类器官芯片技术器官芯片分析被誉为更快、更精确的药物开发和精确医学的关键。

为什么关注器官芯片的人越来越多，比较大的原因是进入临床的药物有90%失败了，导致没上市。因为目前的临床前的传统的模型，比如2D培养或者动物实验，在预测药物毒性和有效性上不总是有效。标准方法，例如2D培养的细胞通常过度喂养，不能展示一种细胞的体内生理特征。有很多案例显示小鼠或其他动物模型在预测人对新药的反应方面很差。动物和人源数据可转化性的欠缺对药企来说是一个挑战。由于这些原因，新药的临床失败导致无法估计的损失。为了降低药物研发的成本，提高临床前筛选的可预测性非常重要，以创造失败越早失败地越便宜的场景，越早地去除无效的候选药物。把时间、人力和财力放到新的研究中。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。

CN-Bio的MPS（也称为器官芯片）设备旨在为药物开发和其他商业或研究场景提供精确的和与人类相关的数据。我们与麻省理工学院（MIT）和范德比尔特大学（Vanderbilt University）等生物工程学术团体密切合作。CN-Bio获得了包括Innovate UK在内的众多赞助商的多项资助，并参与了DARPA（美国**高级研究项目局）的器官芯片项目。美国食品和药物管理局（FDA）的科学家正在使用我们的技术来研究药物代谢、毒性和药物相互作用。CN-Bio与一家大型制药公司合作，将脂肪肝和非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的器官芯片模型与计算系统生物学相结合。这种方法可以使以前临床试验失败但已知安全、耐受且有效对抗其分子靶点的药物重利用。目前已经构成成熟的器官芯片包括肝、肺、肾、心脏、肠道、脑、皮肤，以及多器官芯片等。

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。器官芯片的开发涉及到多学科的交叉领域，整合微加工、微流控技术、新材料、流体物理和生物组织工程等技术。进口器官芯片protocol

器官芯片设备产生多层次的组织功能，这在传统的2D和3D培养系统中是不可行的。肠器官芯片微流控

为了进一步改善体内药代动力学和药效学的预测，需要更复杂的器官芯片模型，包括与ADME相关的多种组织，包括肠道、肝脏和肾脏。多器guanMPS提供了研究器guan间相互作用和串扰的独特能力。对于ADME，结合肝脏和肠道模型，口服药物可以在一个单一系统中进行研究，该系统可以解释通过肠道屏障的化合物通透性和肝脏代谢。在这里，我们介绍一种多器guan肠肝器官芯片，使用MPS-TL6耗材板。该板与CNBio的PhysioMimix多器官芯片实验室台式仪器兼容，由六个孔组成，每个孔有两个隔室，一个Transwell还有肝脏。液体流量可以在每个腔室和从肝脏到transwell的互连通道中单独控制。肠道屏障是由肠上皮细胞和杯状细胞混合培养在一个可通透的Transwell薄膜上。肠器官芯片微流控

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