高通量器官芯片現(xiàn)狀

來源: 發(fā)布時間:2021-10-26

器官芯片(OoC)系統(tǒng)是一種體外微流控模型,它比二維模型更精確地模擬整個組織的微觀結(jié)構(gòu)、功能和物理化學(xué)環(huán)境。盡管OOC仍處于嬰兒期,但預(yù)計它將為無數(shù)應(yīng)用帶來突破性的好處,使更多與人類相關(guān)的候選藥物療效和毒性研究成為可能,并為人類疾病的機(jī)制提供更深入的見解。藥物篩選中對器官芯片的需求增加,特別是在美國,北美研發(fā)計劃的增加以及OOC關(guān)鍵參與者的增加預(yù)計將推動未來幾年市場的增長。傳統(tǒng)上,環(huán)境毒物對人類健康的不良影響是通過體外試驗進(jìn)行檢測的。器官芯片(OOC)是一個新的平臺,可以在體外分析(或3D細(xì)胞培養(yǎng))和動物試驗之間架起橋梁。微環(huán)境、物理和生化刺激以及適當(dāng)?shù)膫鞲泻蜕飩鞲邢到y(tǒng)可以集成到OOC設(shè)備中,以更好地再現(xiàn)體內(nèi)組織和器guan的行為和代謝。雖然OOC已被研究用于藥物毒性篩選,但其在環(huán)境毒理學(xué)分析中的應(yīng)用卻很少。器官芯片主要用于體外模擬更加接近體內(nèi)的細(xì)胞生長微環(huán)境。高通量器官芯片現(xiàn)狀

高通量器官芯片現(xiàn)狀,器官芯片

鑒于I期試驗中只有十分之一的臨床前候選藥物可能會獲得市場認(rèn)可,因此迫切需要更好的臨床成功預(yù)測指標(biāo)。由于藥代動力學(xué)和藥效學(xué)(PK/PD)的物種差異,體外模型過于簡化以及對基本病生理的了解不足,將體外研究的結(jié)果轉(zhuǎn)化為體內(nèi)情況仍然是一個挑戰(zhàn)。終止通常歸因于動物研究中發(fā)現(xiàn)的安全問題,可以通過更準(zhǔn)確地預(yù)測吸收,分布,代謝和排泄(ADME)譜來很大程度地減少。盡管2D單層細(xì)胞培養(yǎng)實驗和動物模型已深深地嵌入到藥物基礎(chǔ)設(shè)施中,但仍然存在明顯的差距,效率低下和不準(zhǔn)確之處,因此需要新的替代和補(bǔ)充研究模型。在生物工程和細(xì)胞生物學(xué)的交叉中,存在著一種新的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)藥物的方法,人們正在尋求這種新方法來克服眾所周知的低臨床成功率。微生理系統(tǒng)(MPS),也即器官芯片系統(tǒng)是一類新興的體外模型,有望通過在研發(fā)的關(guān)鍵階段提供可靠的生理相關(guān)數(shù)據(jù)來加快藥物開發(fā)。英國CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于實現(xiàn)此遠(yuǎn)大目標(biāo)而應(yīng)運(yùn)而生。人類器官芯片行業(yè)動態(tài)器官芯片問世的意義在于彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的臨床前動物模型無法真實反映人體對藥物藥效和毒性的真實反映的空缺。

高通量器官芯片現(xiàn)狀,器官芯片

在一項毒理學(xué)研究中證明了在單器官芯片中灌注肝細(xì)胞的價值,該研究捕獲了一個已經(jīng)明確的肝毒su的作用,并揭示了其類似物(以前被低估)毒性的新穎見解。代謝物以劑量依賴性方式形成,類似于患者用藥過量的情況,白蛋白分泌和谷胱甘肽耗竭測量分別評估肝細(xì)胞功能和毒性。而研究人員意識到,由單一細(xì)胞類型組成的MPS并不能為所有代謝研究提供完整的解決方案。為了提供更緊密地反映體內(nèi)肝臟微體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的器g樣模型,已經(jīng)使用多種細(xì)胞類型創(chuàng)建了共培養(yǎng)模型。

為什么關(guān)注器官芯片的人越來越多,比較大的原因是進(jìn)入臨床的藥物有90%失敗了,導(dǎo)致沒上市。因為目前的臨床前的傳統(tǒng)的模型,比如2D培養(yǎng)或者動物實驗,在預(yù)測藥物毒性和有效性上不總是有效。標(biāo)準(zhǔn)方法,例如2D培養(yǎng)的細(xì)胞通常過度喂養(yǎng),不能展示一種細(xì)胞的體內(nèi)生理特征。有很多案例顯示小鼠或其他動物模型在預(yù)測人對新藥的反應(yīng)方面很差。動物和人源數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)化性的欠缺對藥企來說是一個挑戰(zhàn)。由于這些原因,新藥的臨床失敗導(dǎo)致無法估計的損失。為了降低藥物研發(fā)的成本,提高臨床前篩選的可預(yù)測性非常重要,以創(chuàng)造失敗越早失敗地越便宜的場景,越早地去除無效的候選藥物。把時間、人力和財力放到新的研究中。英國CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于實現(xiàn)此遠(yuǎn)大目標(biāo)而應(yīng)運(yùn)而生。在預(yù)測期(2020-2027年),全球器官芯片市場預(yù)計將以39.70%的高復(fù)合年增長率增長。

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為了進(jìn)一步改善體內(nèi)藥代動力學(xué)和藥效學(xué)的預(yù)測,需要更復(fù)雜的器官芯片模型,包括與ADME相關(guān)的多種組織,包括腸道、肝臟和腎臟。多器guanMPS提供了研究器guan間相互作用和串?dāng)_的獨特能力。對于ADME,結(jié)合肝臟和腸道模型,口服藥物可以在一個單一系統(tǒng)中進(jìn)行研究,該系統(tǒng)可以解釋通過腸道屏障的化合物通透性和肝臟代謝。在這里,我們介紹一種多器guan腸肝器官芯片,使用MPS-TL6耗材板。該板與CNBio的PhysioMimix多器官芯片實驗室臺式儀器兼容,由六個孔組成,每個孔有兩個隔室,一個Transwell還有肝臟。液體流量可以在每個腔室和從肝臟到transwell的互連通道中單獨控制。腸道屏障是由腸上皮細(xì)胞和杯狀細(xì)胞混合培養(yǎng)在一個可通透的Transwell薄膜上。CN Bio 利用我們灌流器官芯片PhysioMimix 平臺開發(fā)了一種創(chuàng)新的NAFLD/NASH 實驗?zāi)P汀7纹鞴傩酒褂米⒁馐马?/p>

器官芯片的原理是什么?高通量器官芯片現(xiàn)狀

通過提高通過標(biāo)準(zhǔn)工具識別風(fēng)險的可預(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現(xiàn)此遠(yuǎn)大目標(biāo)而應(yīng)運(yùn)而生。高通量器官芯片現(xiàn)狀

上海曼博生物醫(yī)藥科技有限公司擁有生物醫(yī)藥科技(人體干細(xì)胞、基因診斷與zhiliao技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用除外)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)開發(fā)、自有技術(shù)轉(zhuǎn)讓,并提供相關(guān)的技術(shù)咨詢和技術(shù)服務(wù);計算機(jī)軟件的開發(fā)、設(shè)計、制作(音像制品、電子出版物除外)、銷售自產(chǎn)產(chǎn)品;實驗室試劑及耗材(藥品、危險品除外)、化工原料及產(chǎn)品(除危險化學(xué)品、監(jiān)控化學(xué)品、煙花爆竹、民用baozha物、易制毒化學(xué)品)、儀器儀表、機(jī)械設(shè)備、電子設(shè)備、塑料制品、玻璃制品、辦公用品、電子產(chǎn)品的批發(fā)、進(jìn)出口、傭金代理(拍賣除外)?!疽婪毥?jīng)批準(zhǔn)的項目,經(jīng)相關(guān)部門批準(zhǔn)后方可開展經(jīng)營活動】等多項業(yè)務(wù),主營業(yè)務(wù)涵蓋血小板裂解液,WB自動孵育系統(tǒng),微流控器官芯片,藍(lán)牙無線標(biāo)簽機(jī)。公司目前擁有較多的高技術(shù)人才,以不斷增強(qiáng)企業(yè)重點競爭力,加快企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,實現(xiàn)穩(wěn)健生產(chǎn)經(jīng)營。上海曼博生物醫(yī)藥科技有限公司主營業(yè)務(wù)涵蓋血小板裂解液,WB自動孵育系統(tǒng),微流控器官芯片,藍(lán)牙無線標(biāo)簽機(jī),堅持“質(zhì)量保證、良好服務(wù)、顧客滿意”的質(zhì)量方針,贏得廣大客戶的支持和信賴。公司深耕血小板裂解液,WB自動孵育系統(tǒng),微流控器官芯片,藍(lán)牙無線標(biāo)簽機(jī),正積蓄著更大的能量,向更廣闊的空間、更寬泛的領(lǐng)域拓展。