肺类器官芯片发展前景

CN-Bio是DARPA（美国**高级研究计划局）授予麻省理工学院的10个器官芯片的“人体芯片”的资助项目的参与者。2018年3月，《自然科学报告》（Nature Scientific Reports）发布了该计划的一个里程碑，成功连接了10个组织的工程组织，一次准确复制人体组织相互作用长达数周之久，并允许研究人员测量药物对身体不同部位的影响。2018年2月，伦敦帝国理工学院（Imperial College London）的研究人员在《自然通讯》（Nature Communications）上发表了一篇文章，展示了CN-Bio该器官芯片技术（OOC、MPS技术）如何在芯片肝脏系统中实现病毒感ran（本例为乙肝）的研究。CN-Bio的器官芯片技术也在《生物世纪》、《经济学人》、《TechCrunch》、《英国广播公司》和许多专业科技出版物中出现。 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。肺类器官芯片发展前景

器官芯片是先进的体外培养模型，桥接传统的体外2D模型和体内模型之间的鸿沟。通过迷你化形成人为的微环境，极尽可能地模拟人体内的生理环境，用于细胞生长，从而将细胞对药物/化合物产生的反应转化成临床数据。典型特征是在液流环境下对人源细胞进行3D培养，复制自然的组织形态、细胞之间相互作用；相比于细胞系更倾向于用原代细胞，并且整合液流系统，从而提高营养的供给、以及管理代谢的废物。一旦开始在其他人造器官芯片上测试病毒和细菌，下一步可能是在器官芯片环境中测试药物与病原体的相互作用。英国CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于实现此远大目标而应运而生。动脉器官芯片现状器官芯片是一种微流控细胞培养设备，包含连续灌注室。

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。

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，英国CNBio的Physiomimix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。PhysioMimix器官芯片支持创新的研究人体特定模式的分析实验，比如抗体或基因疗法。

器官芯片协会在过去20年，学术界，企业和的药物研发机构的深入参与的支持下逐渐成熟。有很多不同的机构和财团帮助提升和促进器官芯片系统的使用。例如，Orchard财团，他们的目的是创建一个器官芯片技术发展的路线图，这可以鉴别出潜在的路障和解决方案，提高意识，将器官芯片实施入欧盟或其他地方的科学研究，R&D，以及法规指导原则中。学术机构研发并且发表了很多创新的器官芯片系统，器官芯片公司收购这些系统，并且继续开发直至商业化或者提供服务。伴随着工业合作伙伴的支持通过技术**的开发和财政支持，以及通过合作获得技术，一个生态系统开始发展。我们开始看到器官芯片系统开始被接受，在药物开发项目中得以积极的使用。英国CN-Bio过去10年是这个协会的一部分，和学术界强烈连接，生物技术和药企。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。肠道类器官芯片的主要应用

目前已经构成成熟的器官芯片包括肝、肺、肾、心脏、肠道、脑、皮肤，以及多器官芯片等。肺类器官芯片发展前景

器官芯片技术也叫做微生理系统，是一种细胞培养与微流控技术的结合，能够精确控制细胞培养所需的环境，如流体剪切力、分子浓度梯度及多器guan相互作用等，能够在体外真实模拟人体组织的复杂结构、组织微环境以及各项生理功能。器官芯片模型的可用性为理解人类疾病的发病机制提供了大量机会，并为筛选药物提供了潜在的更好模型，因为这些模型利用了类似于人体的动态3D环境。尽管器官芯片模型存在局限性，但新技术的出现提高了其转化研究和精确医学的能力。英国CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于实现此远大目标而应运而生。肺类器官芯片发展前景

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