微流控类器官芯片使用注意事项

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。研究基金赠款的提供被视为器官芯片设备开发进展的关键驱动力，并对其全球市场增长产生积极影响。微流控类器官芯片使用注意事项

我们展示了多器guan肠肝MPS-TL6，由MPS器官芯片平台英国CN-Bio的PhysioMimix多器guan设备控制，可以概括抗yan药双氯芬酸的药代动力学。PHHs在肝脏MPS的3D工程支架中培养，然后加入肠MPSTranswells孔，后者是肠上皮细胞和杯状细胞的混合物，形成屏障。在给药实验期间，肝功能标志物CYP3A4、白蛋白和尿素维持在MPS-TL6中。肠屏障的完整性也通过TEER测量得到了证实。双氯芬酸被添加到肠器官芯片Transwells的顶端，在那里它通过屏障渗透，主要由肝脏代谢。我们证明了肠道屏障对双氯芬酸的生物利用度的影响，以及随后通过PHHs消除。通过在MPS-TL6中培养单个和多个器guan的组织模型，我们可以评估肝脏、肠道和联合培养时对代谢产物产生的贡献。值得注意的是，在共培养的肠-肝MPS中产生的代谢物水平较高，大于单个器guan器官芯片的总和，表明器guan-器guan串扰促进组织功能。肠类器官芯片常见问题器官芯片技术可用于评估创新药物分子的安全性及有效性法，且该方法具有快速、高通量和更接近生理相关性。

逐年增加的文献发表说明了科学家对器官芯片的关注度增加。可以看出来，无数的器官芯片公司获得资助而成立，比如CN-Bio。我们现在看到来自于学术界、器官芯片供应商、和药物企业所发表的文献。CN-Bio也正为这一领域做出贡献，一篇英国皇家学院的关注NASH的文章正被发表，还有3月初CN和FDA联合发表的文章，与其药物评价研究中心（ Centre for Drug Evaluation Research ，CDER）合作的重点是使用肝脏MPS作为检测人类药物清chu率和药物引起的肝损伤（DILI）的工具。

微流控器官芯片的微流体通道中可以包含各种各样的复杂组件，例如微泵系统，混合室，合成基质，传感器（可以集成到在线数据记录器中），阀门和可单独控制的气动管线。必须为多器官芯片MPS建立细胞交流的途径，这可能涉及可溶性因子或细胞跨基质迁移。可调的流速，MPS内和MPS外的混合和分布，以及可调节的氧合水平为研究人员优化细胞活力或提出实验性问题提供了高度的灵活性。微流控器官芯片这些紧凑且适应性强的系统背后是各种各样的设计和制造方法。计算机辅助设计工具用于生成微流体和微电子系统的数字3D设计，可以将其导入3D打印软件（也称为“叠加制造技术”）。组织工程支架的生产中存在多种3D打印方法。基于挤压的3D打印是一种成熟的方法，它使用逐层工艺直接沉积热塑性或热固性材料。相反，采用立体光刻技术来印刷整个微流体系统，并利用光和光反应性材料引起空间控制的光聚合。 阻碍全球器官芯片市场的主要因素是由于复杂制造技术的制造成本高，设备成本高。

器官芯片应用的机会在于疾病建模和表型筛选，以帮助识别和排序新的和已知的（包括孤儿药和可用于重新用途的失败化合物）化合物候选物。正在寻求改进的模型来解决动物模型不能很好满足的条件（例如，乙型肝炎），并能够进行宿主遗传研究，药物治疗反应的建模以及鉴定可用于监测药物治疗的生物标记物。英国CNBio正在其基于MIT的器官芯片技术产品Physiomimix系统上开发先进的体外模型，以支持对高度流行的疾病的研究，这些疾病已对公共健康产生了公认的影响，例如非酒精性脂肪性肝炎（NASH）。人类NASH的微组织模型可以证明疾病的主要标志，提供了在细胞水平上阐明病理生理机制的机会。器官芯片通过研究人体细胞和组织来提供精确的、与生理相关的临床前数 据，而不需要昂贵和耗时的动物研究。肝脏器官芯片protocol

器官芯片问世的意义在于弥补了传统的临床前动物模型无法真实反映人体对药物药效和毒性的真实反映的空缺。微流控类器官芯片使用注意事项

CN-Bio的MPS（也称为器官芯片）设备旨在为药物开发和其他商业或研究场景提供精确的和与人类相关的数据。我们与麻省理工学院（MIT）和范德比尔特大学（Vanderbilt University）等生物工程学术团体密切合作。CN-Bio获得了包括Innovate UK在内的众多赞助商的多项资助，并参与了DARPA（美国**高级研究项目局）的器官芯片项目。美国食品和药物管理局（FDA）的科学家正在使用我们的技术来研究药物代谢、毒性和药物相互作用。CN-Bio与一家大型制药公司合作，将脂肪肝和非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的器官芯片模型与计算系统生物学相结合。这种方法可以使以前临床试验失败但已知安全、耐受且有效对抗其分子靶点的药物重利用。微流控类器官芯片使用注意事项

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