人体器官芯片现状

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专家协助才能实现。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。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。人体器官芯片现状

作为微流控芯片中的重要分支--器官芯片在2016年被世界经济论坛--达沃斯论坛评为shida新兴技术之一，与无人驾驶汽车及石墨烯等二维材料并列。器官芯片是继细胞芯片和组织芯片之后一种更接近仿生体系的模式。它的基本设计是一种结构、可包含人体细胞、组织、血液、脉管、组织-组织界面、器guan以及器guan的微环境。这里，器guan微环境指的是器guan周边的其他细胞，各种介质，以及不同的物理力。微流控器官芯片有望部分替代小鼠等动物模型，用于验证候选药物，开展药物毒理学和药理作用研究。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。器官芯片常见问题器官芯片可用于疾病模型开发、药物毒性评估、药物代谢研究等应用。

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。

MPS（微生理系统），也即器官芯片系统，包含一系列平台，这些平台通过使用微工程技术（通常与3D微环境结合使用）来模仿器g功能的各个方面。此类系统已报告为3D球体，Organoid，器官芯片，多器官芯片，静态微图案技术和非物理芯片模型。在这些平台中，活细胞和微流体技术与某种形式的药物输送，刺激和/或传感工具结合使用。器官芯片（OOC）模型可以作为单个系统或模拟器g相互交流的连接单元存在。MPS建立通过传统二维实验使用的概念上，并包括改善生理相关性的设计特征，例如1）生物聚合物或组织衍生基质中的3D微环境；2）模拟体内发现的机械提示，例如拉伸和灌注，以提供剪切应力；3）多种细胞类型；4）引入浓度梯度的能力 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。

器官芯片（OOC）研究被誉为更快、更准确的药物开发和精确医学的关键。英国CN-Bio的器官芯片OOC产品受益于MIT（麻省理工学院）和其他创新学术团体的生物工程专家开发的知识产权。其器官芯片（OOC）允许根据所选耗材芯片板进行single organ、dual-organ（2-OC）或multi-organ实验。单个细胞培养孔可以使用微流体灌注或连接在一起，以创建更复杂的共培养系统。单器官芯片模型允许对单个组织功能进行详细的调查研究，并对特定疾病状态进行建模。多器官芯片模型提供了有关组织之间的相互串扰、药代动力学和生物学分布的详细信息。这些可以测试药物对靶组织 的作用以及对其他组织的非靶向性作用。 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。动脉器官芯片的发展

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。人体器官芯片现状

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。人体器官芯片现状

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