器官芯片大規模使用還需解決多個方面的難題,包括原代細胞的獲取、特制培養輔助試劑的商品化,以及芯片耗材成本的降低,實驗模型操作的簡化。除了用于藥物開發,器官芯片還可在多個領域發揮 無可比擬的作用,包括環境毒理學評估,化妝品有效和安全性評估等。器官芯片的一個主要應用包括體外評估藥物毒性,毒性是候選藥物失敗以及上市藥物退市的主要原因,涉及到的靶組織主要包括肝臟、心臟等組織,目前開發的器官芯片模型在這些組織中具已經具備成熟的毒性評估模型。英國CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于實現此遠大目標而應運而生。PhysioMimix 器官芯片接近小的培養箱和冰箱的尺寸,適合安裝在大多數實驗室空間,包括較小的工作臺空間。PhysioMimix器官芯片MPS

系統的細胞培養模型對細胞微環境和體內生物控制有了新的認識,對生物系統和人類病理生理學的深入理解需要開發新的模型系統,以便在更相關的組織環境中分析細胞微環境中復雜的內部和外部相互作用。器官芯片工程系統提供了一個前所未有的機會來揭示人體組織的復雜和層次性。器官芯片是一種多通道三維微流體細胞培養船,它刺激整個機體的活動、機制和生理反應。這些微型設備是半透明的,它們提供了一個觀察人體機體內部工作的窗口。這項技術正被用于開發一整套人體器官芯片,如肺、腸道、肝臟、心臟、皮膚、骨髓、胰腺、腎臟,甚至是一個模擬血腦屏障的系統。英國CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于實現此遠大目標而應運而生。PhysioMimix器官芯片MPS和傳統的靜態2D細胞培養的方式比,器官芯片能提供細胞自我組裝和生長的接近人體內的環境。

器官芯片是體外培養模型,橋接傳統的體外2D模型和體內模型之間的鴻溝。通過迷你化形成人為的微環境,極盡可能地模擬人體內的生理環境,用于細胞生長,從而將細胞對藥物/化合物產生的反應轉化成臨床數據。典型特征是在液流環境下對人源細胞進行3D培養,復制自然的組織形態、細胞之間相互作用;相比于細胞系更傾向于用原代細胞,并且整合液流系統,從而提高營養的供給、以及管理代謝的廢物。一旦開始在其他人造器官芯片上測試病毒和細菌,下一步可能是在器官芯片環境中測試藥物與病原體的相互作用。英國CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于實現此遠大目標而應運而生。
通過與麻省理工學院的合作關系,CN-Bio從麻省理工學院生物工程系的器官芯片先鋒和長期合作者琳達·格里菲斯教授(LindaGriffith教授的團隊近期發布了使用該系統的發現)和東北大學的聯合技術持有人麗貝卡·卡利教授處獲得了GuMI設備的許可。在實驗室中模擬人體微生物組是一項挑戰,特別是因為它的數千株細菌中有許多在暴露于氧氣中時無法生長或存活。基于動物和體外細胞的模型為這一研究領域提供了一些見解,然而,到目前為止,還沒有一個系統用于長期體外共培養結腸粘膜屏障,以支持這些高度氧敏感微生物的生長。GuMI裝置使研究人員能夠精確控制系統內的氧氣水平,使厭氧細菌能夠在腸道屏障上方的粘液層中生長,這與人類的生理學非常相似。微泵循環細胞培養基,以確保細胞得到營養,并從系統中去除細菌,以進行微生物組的特定分析。器官芯片可用于疾病模型開發、藥物毒性評估、藥物代謝研究等應用。

英國CNBio的器官芯片系統,包括PhysioMimix實驗室臺式儀器,使研究人員能夠通過快速且預測性的基于人體組織的研究在實驗室中對人體生物學進行建模。該技術彌補了傳統細胞培養與人類研究之間的空白,并朝著模擬人類生物學條件前進,以支持新療法的加速發展。應用范圍包括傳染病,新陳代謝和炎癥。利用器官芯片平臺PhysioMimix,我們生成了NAFLD的人源體外模型。PHH在含脂肪的培養基中培養,該培養基誘導了臨床疾病早期階段的關鍵特征,包括細胞內脂肪負載,白蛋白產生增加和關鍵基因表達的變化(包括那些與代謝和胰島素抵抗有關的基因)。更多關于器官芯片的產品信息,歡迎咨詢上海曼博生物!近期在血腦屏障(BBB-on-chips)的器官芯片模型的開發方面取得的進展以及仍然面臨的挑戰。腸道類器官芯片用途
CNBio利用我們灌流器官芯片PhysioMimix平臺開發了一種創新的NAFLD/NASH實驗模型。PhysioMimix器官芯片MPS
器官芯片協會在過去20年,學術界,企業和的藥物研發機構的深入參與的支持下逐漸成熟。有很多不同的機構和財團幫助提升和促進器官芯片系統的使用。例如,Orchard財團,他們的目的是創建一個器官芯片技術發展的路線圖,這可以鑒別出潛在的路障和解決方案,提高意識,將器官芯片實施入歐盟或其他地方的科學研究,R&D,以及法規指導原則中。學術機構研發并且發表了很多創新的器官芯片系統,器官芯片公司收購這些系統,并且繼續開發直至商業化或者提供服務。伴隨著工業合作伙伴的支持通過技術**的開發和財政支持,以及通過合作獲得技術,一個生態系統開始發展。我們開始看到器官芯片系統開始被接受,在藥物開發項目中得以積極的使用。英國CN-Bio過去10年是這個協會的一部分,和學術界強烈連接,生物技術和藥企。PhysioMimix器官芯片MPS