微流控器官芯片现状

近年来，人们一直在努力改进所使用的体外模型在临床前药物开发和疾病研究中，尤其是使用微物理系统（MPS），也称为器官芯片（OOC），已经变得越来越普遍。MPS的目标是更好地展示结构性以及人体组织和器g系统的功能性特征。这通过灌注细胞培养基来模拟细胞内的血液流动组织，在3D支架中培养细胞和/或使用多种细胞类型更好地反映细胞多样性。这是一个改善这方面的机会利用MPS预测药物渗透性的体外肠道模型创建更具转化相关性的模型。 如何选择微流控器官芯片？微流控器官芯片现状

器官芯片市场受到各种因素的驱动，如对动物试验替代品的要求、对药物毒性的早期检测的需要，以及新产品的推出和技术的进步，这些都是驱动市场的因素。此外，制药公司投资和调查利用芯片上器guan模型重新调整药物用途的举措激增，预计将推动器官芯片市场的增长。医疗行业对器官芯片设备的需求激增，预计将推动全球器官芯片市场的增长。实时成像、生物化学的体外分析以及功能组织中活细胞的遗传和代谢活动是器官芯片设备在工业中的一些应用。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。东南大学类器官芯片网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。

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。

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。器官芯片是一种微流控细胞培养设备，包含连续灌注室。

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。 大多数现有的器官芯片模型侧重于单个功能单元的概念证明，而不可能并行测试多个实验刺激。动脉类器官芯片怎么样

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。微流控器官芯片现状

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。微流控器官芯片现状

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