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。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。人体类器官芯片发展前景
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。 器官芯片protocol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。
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。
目前各个国家的监管机构都在鼓励使用器官芯片的数据作为药物IND申报的辅助材料,这一政策在未来也将逐渐支持减少使用动物的数量。美国**高级研究计划局在过去的8年中资助了多个器官芯片项目(包括基于英国CN-Bio的Physiomimix平台上的开发),用于评估其作为临床前药物评估,以及提供足够可信的数据用于支持药物申报。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。目前,北美在器官芯片市场占据主导地位,这是因为主要参与者提供了多项的服务(包括定制设计具有特定器guan排列的新芯片)以及增加了对不同类型器guan细胞的化学品毒理学测试。公共和私人机构正在为其研究进行巨额投资。这进一步促进了所研究市场的增长。GSK、诺和诺德、罗氏等均已投资多个器官芯片平台,以开发用于药物筛选和评估的的创新模型。
在一项毒理学研究中证明了在英国CNBio的Physiomimix单器官芯片MPS中灌注肝细胞的价值,该研究捕获了一个已经明确的肝毒物的作用,并揭示了其类似物(以前被低估)毒性的新颖见解。代谢物以剂量依赖性方式形成,类似于患者用药过量的情况,白蛋白分泌和谷胱甘肽耗竭测量分别评估肝细胞功能和毒性。而研究人员意识到,由单一细胞类型组成的MPS并不能为所有代谢研究提供完整的解决方案。为了提供更紧密地反映体内肝脏微体系结构复杂性的模型,已经使用多种细胞类型创建了共培养模型。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。多器官芯片品牌比较
器官芯片能够为体外药物测试提供更好的检测方式和试验效果,从而减低开发成本,缩短药物研发时间。人体类器官芯片发展前景
设计和制造单器官芯片和多器官芯片微物理系统(MPS)的先进器官芯片公司英国CN-Bio宣布,它已获得麻省理工学院(MIT)和美国东北大学(Northeastern University)的一种新型肠道微生物组建模工具GuMI的许可权。该技术计划于2023年投入商业应用,将集成到CN-Bio的PhysioMimix OOC单器官芯片和多器官芯片MPS系列中,使研究人员能够研究微生物组与肠道之间的直接相互作用,以及微生物组对肝脏和大脑等器g的更大的影响。研究人类微生物组及其对人类健康影响的能力是一个具有重大研究兴趣的领域,也是器官芯片技术的关键应用。 人体类器官芯片发展前景
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英国CNBio的器官芯片系统,包括PhysioMimix实验室台式仪器,使研究人员能够通过快速且预测...
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【详情】在一项毒理学研究中证明了在英国CN-Bio的Physiomimix单器官芯片MPS中灌注肝细胞的价值...
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