肝类器官芯片

我们展示了多器guan肠肝MPS-TL6，由MPS器官芯片平台英国CN-Bio的PhysioMimix多器guan设备控制，可以概括抗yan药双氯芬酸的药代动力学。PHHs在肝脏MPS的3D工程支架中培养，然后加入肠MPSTranswells孔，后者是肠上皮细胞和杯状细胞的混合物，形成屏障。在给药实验期间，肝功能标志物CYP3A4、白蛋白和尿素维持在MPS-TL6中。肠屏障的完整性也通过TEER测量得到了证实。双氯芬酸被添加到肠器官芯片Transwells的顶端，在那里它通过屏障渗透，主要由肝脏代谢。我们证明了肠道屏障对双氯芬酸的生物利用度的影响，以及随后通过PHHs消除。通过在MPS-TL6中培养单个和多个器guan的组织模型，我们可以评估肝脏、肠道和联合培养时对代谢产物产生的贡献。值得注意的是，在共培养的肠-肝MPS中产生的代谢物水平较高，大于单个器guan器官芯片的总和，表明器guan-器guan串扰促进组织功能。全球器官芯片市场分为北美、欧洲、亚太、南美、中东和非洲。肝类器官芯片

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。多器官芯片品牌比较器官芯片器件在医药和生物医学领域的应用潜力巨大，因此在学术界和工业界得到了极大的研究。

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。

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。前沿的器官芯片技术，将在未来5年释放巨大的应用空间。

在一项毒理学研究中证明了在英国CNBio的Physiomimix单器官芯片MPS中灌注肝细胞的价值，该研究捕获了一个已经明确的肝毒物的作用，并揭示了其类似物（以前被低估）毒性的新颖见解。代谢物以剂量依赖性方式形成，类似于患者用药过量的情况，白蛋白分泌和谷胱甘肽耗竭测量分别评估肝细胞功能和毒性。而研究人员意识到，由单一细胞类型组成的MPS并不能为所有代谢研究提供完整的解决方案。为了提供更紧密地反映体内肝脏微体系结构复杂性的模型，已经使用多种细胞类型创建了共培养模型。器官芯片是一种微流控细胞培养设备，包含连续灌注室。肝脏器官芯片作用原理

研究基金赠款的提供被视为器官芯片设备开发进展的关键驱动力，并对其全球市场增长产生积极影响。肝类器官芯片

器官芯片应用的机会在于疾病建模和表型筛选，以帮助识别和排序新的和已知的（包括孤儿药和可用于重新用途的失败化合物）化合物候选物。正在寻求改进的模型来解决动物模型不能很好满足的条件（例如，乙型肝炎），并能够进行宿主遗传研究，药物治疗反应的建模以及鉴定可用于监测药物治疗的生物标记物。英国CNBio正在其基于MIT的器官芯片技术产品Physiomimix系统上开发先进的体外模型，以支持对高度流行的疾病的研究，这些疾病已对公共健康产生了公认的影响，例如非酒精性脂肪性肝炎（NASH）。人类NASH的微组织模型可以证明疾病的主要标志，提供了在细胞水平上阐明病理生理机制的机会。肝类器官芯片

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