器官芯片(OOC)研究被譽為更快、更準(zhǔn)確的藥物開發(fā)和精確醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵。英國CN-Bio的器官芯片OOC產(chǎn)品受益于MIT(麻省理工學(xué)院)和其他創(chuàng)新學(xué)術(shù)團體的生物工程**開發(fā)的知識產(chǎn)權(quán)。其器官芯片(OOC)允許根據(jù)所選耗材芯片板進行single organ、dual-organ(2-OC)或multi-organ實驗。單個細(xì)胞培養(yǎng)孔可以使用微流體灌注或連接在一起,以創(chuàng)建更復(fù)雜的共培養(yǎng)系統(tǒng)。單器官芯片模型允許對單個組織功能進行詳細(xì)的調(diào)查研究,并對特定疾病狀態(tài)進行建模。多器官芯片模型提供了有關(guān)組織之間的相互串?dāng)_、藥代動力學(xué)和生物學(xué)分布的詳細(xì)信息。這些可以測試藥物對靶組織 的作用以及對其他組織的非靶向性作用。器官芯片的使用還需要考慮其對樣品的數(shù)量和類型的限制。腸類器官芯片作用原理
英國CNBio的PhysioMimix器官芯片用于在單和多器g實驗中對細(xì)胞培養(yǎng)條件進行實時控制,以模擬體內(nèi)生理學(xué)。利用器官芯片平臺PhysioMimix,我們生成了NAFLD的人源體外模型。PHH在含脂肪的培養(yǎng)基中培養(yǎng),該培養(yǎng)基誘導(dǎo)了臨床疾病早期階段的關(guān)鍵特征,包括細(xì)胞內(nèi)脂肪負(fù)載,白蛋白產(chǎn)生增加和關(guān)鍵基因表達的變化(包括那些與代謝和胰島素抵抗有關(guān)的基因)。由于乙型肝炎等肝病發(fā)病率的增加,死亡率的上升預(yù)計將推動對肝器官芯片微流控模型的需求。此外,用于藥物篩選的肝芯片設(shè)備的需求激增預(yù)計將推動市場增長。肝臟類器官芯片行業(yè)報告器官芯片的制備過程主要包括細(xì)胞培養(yǎng)\微加工\打印等步驟。
CN-Bio是DARPA(美國**高級研究計劃局)授予麻省理工學(xué)院的10個器官芯片的“人體芯片”的資助項目的參與者。2018年3月,《自然科學(xué)報告》(Nature Scientific Reports)發(fā)布了該計劃的一個里程碑,成功連接了10個組織的工程組織,一次準(zhǔn)確復(fù)制人體組織相互作用長達數(shù)周之久,并允許研究人員測量藥物對身體不同部位的影響。2018年2月,倫敦帝國理工學(xué)院(Imperial College London)的研究人員在《自然通訊》(Nature Communications)上發(fā)表了一篇文章,展示了CN-Bio該器官芯片技術(shù)(OOC、MPS技術(shù))如何在芯片肝臟系統(tǒng)中實現(xiàn)病毒感ran(本例為乙肝)的研究。CN-Bio的器官芯片技術(shù)也在《生物世紀(jì)》、《經(jīng)濟學(xué)人》、《TechCrunch》、《英國廣播公司》和許多專業(yè)科技出版物中出現(xiàn)。
我們展示了多器guan腸肝MPS-TL6,由MPS器官芯片平臺英國CN-Bio的PhysioMimix多器guan設(shè)備控制,可以概括抗yan藥雙氯芬酸的藥代動力學(xué)。PHHs在肝臟MPS的3D工程支架中培養(yǎng),然后加入腸MPSTranswells孔,后者是腸上皮細(xì)胞和杯狀細(xì)胞的混合物,形成屏障。在給藥實驗期間,肝功能標(biāo)志物CYP3A4、白蛋白和尿素維持在MPS-TL6中。腸屏障的完整性也通過TEER測量得到了證實。雙氯芬酸被添加到腸器官芯片Transwells的頂端,在那里它通過屏障滲透,主要由肝臟代謝。我們證明了腸道屏障對雙氯芬酸的生物利用度的影響,以及隨后通過PHHs消除。通過在MPS-TL6中培養(yǎng)單個和多個器guan的組織模型,我們可以評估肝臟、腸道和聯(lián)合培養(yǎng)時對代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的貢獻。值得注意的是,在共培養(yǎng)的腸-肝MPS中產(chǎn)生的代謝物水平較高,大于單個器guan器官芯片的總和,表明器guan-器guan串?dāng)_促進組織功能。器官芯片的操作還需要遵循相關(guān)實驗操作規(guī)范和安全管理要求。
器官芯片市場受到各種因素的驅(qū)動,如對動物試驗替代品的要求、對藥物毒性的早期檢測的需要,以及新產(chǎn)品的推出和技術(shù)的進步,這些都是驅(qū)動市場的因素。此外,制藥公司投資和調(diào)查利用芯片上器guan模型重新調(diào)整藥物用途的舉措激增,預(yù)計將推動器官芯片市場的增長。醫(yī)療行業(yè)對器官芯片設(shè)備的需求激增,預(yù)計將推動全球器官芯片市場的增長。實時成像、生物化學(xué)的體外分析以及功能組織中活細(xì)胞的遺傳和代謝活動是器官芯片設(shè)備在工業(yè)中的一些應(yīng)用。英國CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于實現(xiàn)此遠大目標(biāo)而應(yīng)運而生。器官芯片和傳統(tǒng)的3D培養(yǎng)組織有什么區(qū)別和優(yōu)勢?關(guān)于類器官芯片的發(fā)展
器官芯片的優(yōu)化和改進還需要考慮其對環(huán)境和資源的影響。腸類器官芯片作用原理
CN-Bio使得器官芯片在藥物研發(fā)的一系列流程中得以應(yīng)用,從早期的靶點開發(fā)一直到支持臨床前開發(fā)。比如可以用于疾病建模,早期研發(fā),鑒定新的藥靶,理解疾病進展的機制。同樣的疾病模型還可用于支持臨床開發(fā)以及非正式的臨床設(shè)計。在CN-Bio,我們研發(fā)了先進的HBV和代謝性肝臟疾病模型。在DMPK中,CN-Bio的器官芯片被用于鑒定化合物的代謝,并且在未來多器g系統(tǒng),比如器g間交流,比如肝腸模型,將被用于更高等級的轉(zhuǎn)化。我們很快今年年初除了一款肝-腸模型芯片TL6,后面我們將討論相關(guān)細(xì)節(jié)。腸類器官芯片作用原理