肺器官芯片行業(yè)報(bào)告

作為微流控芯片中的重要分支--器官芯片在2016年被世界經(jīng)濟(jì)論壇--達(dá)沃斯論壇評為shida新興技術(shù)之一，與無人駕駛汽車及石墨烯等二維材料并列。器官芯片是繼細(xì)胞芯片和組織芯片之后一種更接近仿生體系的模式。它的基本設(shè)計(jì)是一種結(jié)構(gòu)、可包含人體細(xì)胞、組織、血液、脈管、組織-組織界面、器guan以及器guan的微環(huán)境。這里，器guan微環(huán)境指的是器guan周邊的其他細(xì)胞，各種介質(zhì)，以及不同的物理力。微流控器官芯片有望部分替代小鼠等動(dòng)物模型，用于驗(yàn)證候選藥物，開展藥物毒理學(xué)和藥理作用研究。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。GSK、諾和諾德、羅氏等均已投資多個(gè)器官芯片平臺(tái)，以開發(fā)用于藥物篩選和評估的的創(chuàng)新模型。肺器官芯片行業(yè)報(bào)告

器官芯片協(xié)會(huì)在過去20年，學(xué)術(shù)界，企業(yè)和的藥物研發(fā)機(jī)構(gòu)的深入?yún)⑴c的支持下逐漸成熟。有很多不同的機(jī)構(gòu)和財(cái)團(tuán)幫助提升和促進(jìn)器官芯片系統(tǒng)的使用。例如，Orchard財(cái)團(tuán)，他們的目的是創(chuàng)建一個(gè)器官芯片技術(shù)發(fā)展的路線圖，這可以鑒別出潛在的路障和解決方案，提高意識(shí)，將器官芯片實(shí)施入歐盟或其他地方的科學(xué)研究，R&D，以及法規(guī)指導(dǎo)原則中。學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)研發(fā)并且發(fā)表了很多創(chuàng)新的器官芯片系統(tǒng)，器官芯片公司收購這些系統(tǒng)，并且繼續(xù)開發(fā)直至商業(yè)化或者提供服務(wù)。伴隨著工業(yè)合作伙伴的支持通過技術(shù)**的開發(fā)和財(cái)政支持以及通過合作獲得技術(shù)，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)開始發(fā)展。我們開始看到器官芯片系統(tǒng)開始被接受，在藥物開發(fā)項(xiàng)目中得以積極的使用。英國CN-Bio過去10年是這個(gè)協(xié)會(huì)的一部分，和學(xué)術(shù)界強(qiáng)烈連接，生物技術(shù)和藥企。腸道類器官芯片*近進(jìn)展器官芯片為組織（如肺，腸，肝、心臟和其他）中的血液和氣流開發(fā)了一條狹窄的通道。

MPS（微生理系統(tǒng)），也即器官芯片系統(tǒng)，包含一系列平臺(tái)，這些平臺(tái)通過使用微工程技術(shù)（通常與3D微環(huán)境結(jié)合使用）來模仿器g功能的各個(gè)方面。此類系統(tǒng)已報(bào)告為3D球體，Organoid，器官芯片，多器官芯片，靜態(tài)微圖案技術(shù)和非物理芯片模型。在這些平臺(tái)中，活細(xì)胞和微流體技術(shù)與某種形式的藥物輸送，刺激和/或傳感工具結(jié)合使用。器官芯片（OOC）模型可以作為單個(gè)系統(tǒng)或模擬器g相互交流的連接單元存在。MPS建立通過傳統(tǒng)二維實(shí)驗(yàn)使用的概念上，并包括改善生理相關(guān)性的設(shè)計(jì)特征，例如1）生物聚合物或組織衍生基質(zhì)中的3D微環(huán)境；2）模擬體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的機(jī)械提示，例如拉伸和灌注，以提供剪切應(yīng)力；3）多種細(xì)胞類型；4）引入濃度梯度的能力

通過提高通過標(biāo)準(zhǔn)工具識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)的可預(yù)測性，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)評估。疾病模型研究，化妝品有效和安全性評估等。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。和傳統(tǒng)的靜態(tài)2D細(xì)胞培養(yǎng)的方式比，器官芯片能提供細(xì)胞自我組裝和生長的接近人體內(nèi)的環(huán)境。

OOC器官芯片模型和其他MPS的應(yīng)用程序多種多樣-就像它們的制造和設(shè)計(jì)方法一樣。已為大多數(shù)組織類型開發(fā)了Organoid，器官芯片模型和其他MPS，并提供了前所未有的進(jìn)行毒性測試，個(gè)性化藥物以及PK/PD和疾病機(jī)制研究的機(jī)會(huì)。考慮到它們在藥物開發(fā)中的重要性，已大力致力于開發(fā)吸收和代謝模型。腸道藥物吸收的測定通常采用靜態(tài)2D單層培養(yǎng)中的結(jié)腸腺ai細(xì)胞（Caco-2）。盡管它們很受歡迎，但Caco-2分析存在固有的局限性，導(dǎo)致對細(xì)胞瓶藥物轉(zhuǎn)運(yùn)的嚴(yán)重預(yù)測不足。創(chuàng)新的器官芯片技術(shù)為克服這一問題提供了機(jī)會(huì)，因?yàn)榭梢愿_地復(fù)制體內(nèi)條件。改善腸道MPS上皮屏障的完整性是當(dāng)務(wù)之急，這可以通過測量跨上皮電阻來評估。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在英國CN-Bio的Physiomimix平臺(tái)上已經(jīng)將Caco-2細(xì)胞與其他腸細(xì)胞（如杯狀粘膜細(xì)胞）共培養(yǎng)，以提供進(jìn)一步的復(fù)雜性并補(bǔ)充動(dòng)態(tài)灌注模型。GSK，諾和諾德、羅氏等均已投資多個(gè)器官芯片平臺(tái)以開發(fā)用于藥物篩選和評估的的創(chuàng)新模型。進(jìn)口類器官芯片微流控

器官芯片是一種微流控細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備包含連續(xù)灌注室。肺器官芯片行業(yè)報(bào)告

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CNBio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)。肺器官芯片行業(yè)報(bào)告

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