多器官芯片技术

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。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。多器官芯片技术

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。多器官芯片技术器官芯片为组织（如肺、肠、肝、心脏和其他）中的血液和气流开发了一条狭窄的通道。

器官芯片是先进的体外培养模型，桥接传统的体外2D模型和体内模型之间的鸿沟。通过迷你化形成人为的微环境，极尽可能地模拟人体内的生理环境，用于细胞生长，从而将细胞对药物/化合物产生的反应转化成临床数据。典型特征是在液流环境下对人源细胞进行3D培养，复制自然的组织形态、细胞之间相互作用；相比于细胞系更倾向于用原代细胞，并且整合液流系统，从而提高营养的供给、以及管理代谢的废物。一旦开始在其他人造器官芯片上测试病毒和细菌，下一步可能是在器官芯片环境中测试药物与病原体的相互作用。英国CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于实现此远大目标而应运而生。

许多器官芯片研究只能通过基于服务的产品提供，或者需要大型、复杂的设备安装，伴随着设备供应商提供深入的培训和持续的**协助才能实现。来自英国CNBio的PhysioMimix器官芯片提供了一种现成的解决方案，使研究人员能够快速建立分析方法并获得结果。具备标准的实验室技能即可进行设备的安装，培养模仿人体组织结构和功能的微组织，并进行分析和实验。PhysioMimix器官芯片可实现连续生氧并自动控制微流体，提供全天候细胞培养。液体流量可以编程，使可进行长时辰的实验设计，模拟动态生物学过程以及药代动力学控制，只需一键启动即可实现，将用户干预极大减少，科学家无需加班或轮班。PhysioMimix 器官芯片接近小的培养箱和冰箱的尺寸，适合安装在大多数实验室空间，包括较小的工作台空间。

器官芯片模型的可用性为理解人类疾病的发病机制提供了大量机会，并为筛选药物提供了潜在的更好模型，因为这些模型利用了类似于人体的动态3D环境。尽管芯片上器guan模型存在局限性，但新技术的出现提高了其转化研究和精确医学的能力。全球器官芯片市场按型号和用户进行细分。模型类型包括肝芯片模型、肺芯片模型、心脏芯片模型、肾芯片模型、定制和多器官芯片模型等，用户包括制药公司、研究机构等。器官芯片有潜力为生理相关的体外药物测试提供更好的试验预测，能避免由于2D细胞培养和动物实验等模型缺乏预测性而导致的失败。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。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。多器官芯片技术

器官芯片技术可用于评估创新药物分子的安全性及有效性法，且该方法具有快速、高通量和更接近生理相关性。多器官芯片技术

系统的细胞培养模型对细胞微环境和体内生物控制有了新的认识，对生物系统和人类病理生理学的深入理解需要开发新的模型系统，以便在更相关的组织环境中分析细胞微环境中复杂的内部和外部相互作用。器官芯片工程系统提供了一个前所未有的机会来揭示人体组织的复杂和层次性。器官芯片是一种多通道三维微流体细胞培养船，它刺激整个机体的活动、机制和生理反应。这些微型设备是半透明的，它们提供了一个观察人体机体内部工作的窗口。这项技术正被用于开发一整套人体器官芯片，如肺、肠道、肝脏、心脏、皮肤、骨髓、胰腺、肾脏，甚至是一个模拟血脑屏障的系统。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。多器官芯片技术

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