器官芯片（OoC）系统是一种体外微流控模型，它比二维模型更精确地模拟整个组织的微观结构、功能和物理化学环境。尽管OOC仍处于婴儿期，但预计它将为无数应用带来突破性的好处，使更多与人类相关的候选药物疗效和毒性研究成为可能，并为人类疾病的机制提供更深入的见解。药物筛选中对器官芯片的需求增加，特别是在美国，北美研发计划的增加以及OOC关键参与者的增加预计将推动未来几年市场的增长。传统上，环境毒物对人类健康的不良影响是通过体外试验进行检测的。器官芯片（OOC）是一个新的平台，可以在体外分析（或3D细胞培养）和动物试验之间架起桥梁。微环境、物理和生化刺激以及适当的传感和生物传感系统可以集成到OOC设备中，以更好地再现体内组织和器guan的行为和代谢。虽然OOC已被研究用于药物毒性筛选，但其在环境毒理学分析中的应用却很少。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。肝脏器官芯片发展前景
我们评估了一种英国CN-Bio的微生理系统（MPS），也称为器官芯片（OOC），其体外肝脏模型是否可用于了解肝脏毒性的详细机制方面。MPS先前已被证明可在液流状态下维持高度功能性的3D肝脏微组织长达4周，这可能使其非常适合评估DILI。我们使用了两种抗糖尿病的噻唑烷二酮类药物，曲格列酮（获得市场批准，但后来因DILI而撤销）和吡格列酮（批准的药物，但已知具备DILI风险）以评估MPS是否可检测急性和慢性毒性。这两种化合物的DILI通常很难使用标准的体外肝脏分析实验和体内临床前模型进行检测。对于每种化合物，进行一系列功能性肝脏特异性终点（包括临床生物标记物）的浓度反应分析，以生成EC50曲线。对功能性肝脏特异性终点进行分析，以从MPS中创建一个独特的机理的“肝毒性特征”，以证明其评估新型药物的人类DILI风险的能力。人体器官芯片市场现状器官芯片和传统的3D培养组织有什么区别和优势？
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。
微物理系统（MPS）又称OrganonChip（OOC）、器官芯片，旨在表征人体组织的结构和功能特征。与传统的二维平皿细胞培养相比，MPS可以利用多种细胞类型，在三维支架中培养，在灌注状态下模拟组织中的血流。它们可用于临床前药物吸收、分布、代谢和排泄（ADME）研究，以获得相关的人体数据，并有助于告知剂量方案和有效药物浓度等参数。MPS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）来模仿组织功能的各个方面。此类系统已报告为3D球体，类器guan，器官芯片，静态微图案技术和非物理芯片模型。在预测期（2020-2027年），全球器官芯片市场预计将以39.70%的高复合年增长率增长。
对于临床前药物开发，英国CN-Bio的的MPS（微生理系统）平台，也即器官芯片系统PhysioMimix，在评估新药时提供有价值的预测分析和指导，其具备以下特点和优势：1）与标准实验室系统兼容；2）在对人体进行药物试验之前，检测潜在的副作用和毒性标记，3）预测用于治l一个器g的药物是否会对另一个器g产生不良影响；4）用与人类更相关的体外模型加强或取代动物研究；5）探索诊断和精确医学应用；6）在单个实验中评估一系列药物剂量选择和组合。 PhysioMimix器官芯片允许研究人员引入原代细胞、干细胞或预先形成的组织来制造组织模拟物。肝脏器官芯片技术
相比于2D的细胞培养，静态3D培养，以及动物模型，器官芯片具有更多的优势。肝脏器官芯片发展前景
生理相关性一直是原代细胞和干细胞在体外检测中应用的驱动力。英国CNBio的PhysioMimix能够快速轻松地创建3D组织模拟物与自动化控制微流体，用于长期细胞培养，产生信息丰富的分析。选择正确的细胞是实验成功的关键。维持细胞表型对于研究复杂的生物过程，自分泌/旁分泌因子，以及对病原体和外来生物的反应至关重要。静态组织培养不能准确地再现疾病；器官芯片提供的灌注系统是提供药物、化学物质或其他物质毒性和疗效的准确指示，以及详细的药代动力学曲线以指导进一步研究的必要条件。肝脏器官芯片发展前景
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