通過與麻省理工學(xué)院的合作關(guān)系,CN-Bio從麻省理工學(xué)院生物工程系的器官芯片先鋒和長期合作者琳達(dá)·格里菲斯教授(LindaGriffith教授的團(tuán)隊(duì)近期發(fā)布了使用該系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn))和東北大學(xué)的聯(lián)合技術(shù)持有人麗貝卡·卡利教授處獲得了GuMI設(shè)備的許可。在實(shí)驗(yàn)室中模擬人體微生物組是一項(xiàng)挑戰(zhàn),特別是因?yàn)樗臄?shù)千株細(xì)菌中有許多在暴露于氧氣中時(shí)無法生長或存活?;趧?dòng)物和體外細(xì)胞的模型為這一研究領(lǐng)域提供了一些見解,然而,到目前為止,還沒有一個(gè)系統(tǒng)用于長期體外共培養(yǎng)結(jié)腸粘膜屏障,以支持這些高度氧敏感微生物的生長。GuMI裝置使研究人員能夠精確控制系統(tǒng)內(nèi)的氧氣水平,使厭氧細(xì)菌能夠在腸道屏障上方的粘液層中生長,這與人類的生理學(xué)非常相似。微泵循環(huán)細(xì)胞培養(yǎng)基,以確保細(xì)胞得到營養(yǎng),并從系統(tǒng)中去除細(xì)菌,以進(jìn)行微生物組的特定分析。器官芯片設(shè)備產(chǎn)生多層次的組織功能,這在傳統(tǒng)的2D和3D培養(yǎng)系統(tǒng)中是不可行的。動(dòng)脈器官芯片怎么樣
通過提高通過標(biāo)準(zhǔn)工具識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)的可預(yù)測(cè)性,或者通過提供其他方式無法獲得的更合適的模型,器官芯片有望填補(bǔ)許多空白。揭示原本不會(huì)被發(fā)現(xiàn)的毒性或揭示藥物不良事件之前的細(xì)胞功能變化的能力為具有重要價(jià)值。但是,為了更好地發(fā)揮器官芯片的潛力,應(yīng)該將這些先進(jìn)的體外模型收集到的見解與體內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。除了用于藥物開發(fā),器官芯片還可在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮無可比擬的作用,包括環(huán)境毒理學(xué)評(píng)估,疾病模型研究,化妝品有效和安全性評(píng)估等。英國CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于實(shí)現(xiàn)此遠(yuǎn)大目標(biāo)而應(yīng)運(yùn)而生。肺器官芯片用途器官芯片是一類新的微工程實(shí)驗(yàn)室模型,結(jié)合了當(dāng)前體內(nèi)和體外模型的若干優(yōu)點(diǎn)。
在進(jìn)入全球研究環(huán)境后,單和多器官芯片逐漸成為從疾病模型到藥物再利用的強(qiáng)大藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)工具。為了提高臨床成功的機(jī)會(huì),制藥行業(yè)目前正在評(píng)估和采用這些技術(shù),同時(shí)技術(shù)開發(fā)人員繼續(xù)追求將MPS應(yīng)用于藥物開發(fā)的追求。CNBio的器官芯片系統(tǒng),包括單器官芯片和多器官芯片版的PhysioMimix實(shí)驗(yàn)室臺(tái)式儀器,使研究人員能夠通過快速、且具有預(yù)測(cè)性的、基于人體組織的研究,在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)人體生物學(xué)進(jìn)行建模。該技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)與人體研究之間的鴻溝,朝著模擬人體生物學(xué)環(huán)境的方向前進(jìn),以支持加速開發(fā)包括傳染病,新陳代謝和炎癥在內(nèi)的應(yīng)用領(lǐng)域的新療法。
英國CNBio的PhysioMimix器官芯片兼容種類繁多的原代細(xì)胞、干細(xì)胞和細(xì)胞系,為您獨(dú)特的研究需求提供靈活性。無論您是否需要挖掘現(xiàn)有培養(yǎng)體系的潛力,或是承擔(dān)了復(fù)雜的多器guan研究,PhysioMimix的硬件,耗材和分析模板組合套件,使得器官芯片研究可輕松入門。PhysioMimix器官芯片設(shè)備和耗材允許技術(shù)人員和科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室種植和培養(yǎng)細(xì)胞,其開放的孔板可方便地在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行加藥、取樣和分析。無任何PDMS成分,降低非特異性結(jié)合,獲得更有說服力的數(shù)據(jù)。PhysioMimix系列用于微流控和器官芯片細(xì)胞培養(yǎng),可兼容多種基于細(xì)胞表型的分析實(shí)驗(yàn)。CNBio的器官芯片平臺(tái)目前正被美國監(jiān)管機(jī)構(gòu)食品和藥物管理局(FDA)以及頭部制藥和生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室使用。相比于2D的細(xì)胞培養(yǎng),靜態(tài)3D培養(yǎng),以及動(dòng)物模型,器官芯片具有更多的優(yōu)勢(shì)。
我們?cè)u(píng)估了一種英國CN-Bio的微生理系統(tǒng)(MPS),也稱為器官芯片(OOC),其體外肝臟模型是否可用于了解肝臟毒性的詳細(xì)機(jī)制方面。MPS先前已被證明可在液流狀態(tài)下維持高度功能性的3D肝臟微組織長達(dá)4周,這可能使其非常適合評(píng)估DILI。我們使用了兩種抗糖尿病的噻唑烷二酮類藥物,曲格列酮(獲得市場(chǎng)批準(zhǔn),但后來因DILI而撤銷)和吡格列酮(批準(zhǔn)的藥物,但已知具備DILI風(fēng)險(xiǎn))以評(píng)估MPS是否可檢測(cè)急性和慢性毒性。這兩種化合物的DILI通常很難使用標(biāo)準(zhǔn)的體外肝臟分析實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)臨床前模型進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于每種化合物,進(jìn)行一系列功能性肝臟特異性終點(diǎn)(包括臨床生物標(biāo)記物)的濃度反應(yīng)分析,以生成EC50曲線。對(duì)功能性肝臟特異性終點(diǎn)進(jìn)行分析,以從MPS中創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)特的機(jī)理的“肝毒性特征”,以證明其評(píng)估新型藥物的人類DILI風(fēng)險(xiǎn)的能力。阻礙全球器官芯片市場(chǎng)的主要因素是由于復(fù)雜制造技術(shù)的制造成本高,設(shè)備成本高。人體器官芯片行業(yè)報(bào)告
如何選擇器官芯片系統(tǒng)?動(dòng)脈器官芯片怎么樣
單器guan和多器官芯片MPS技術(shù)旨在模仿器guan功能和/或交流的特定方面,而不是復(fù)制整個(gè)器guan或人體(10)。例如,與腎臟排泄相關(guān)的研究可能無法完全捕獲腎臟功能的復(fù)雜性,但是在開發(fā)用于研究腎臟生理學(xué)特定方面的芯片模型和主要腎小管上皮類器guan方面已經(jīng)取得了進(jìn)展。多器官芯片MPS可以提供有關(guān)器guan之間相互作用的見解,并可以同時(shí)研究不同的過程;合并肝組織或其他易受毒性影響的器guan,為同時(shí)研究療效和毒性提供了獨(dú)特的機(jī)會(huì)。英國CN Bio的PhysioMimix器官芯片技術(shù)來自于MIT,用于在單器guan和多器guan實(shí)驗(yàn)中對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)條件進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,以模擬體內(nèi)生理學(xué)。動(dòng)脈器官芯片怎么樣
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