為了進一步改善體內藥代動力學和藥效學的預測,需要更復雜的器官芯片模型,包括與ADME相關的多種組織,包括腸道、肝臟和腎臟。多器guanMPS提供了研究器guan間相互作用和串擾的獨特能力。對于ADME,結合肝臟和腸道模型,口服藥物可以在一個單一系統中進行研究,該系統可以解釋通過腸道屏障的化合物通透性和肝臟代謝。在這里,我們介紹一種多器guan腸肝器官芯片,使用MPS-TL6耗材板。該板與CNBio的PhysioMimix多器官芯片實驗室臺式儀器兼容,由六個孔組成,每個孔有兩個隔室,一個Transwell還有肝臟。液體流量可以在每個腔室和從肝臟到transwell的互連通道中單獨控制。腸道屏障是由腸上皮細胞和杯狀細胞混合培養在一個可通透的Transwell薄膜上。和傳統的靜態2D細胞培養的方式相比,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。Emulate CN-bio器官芯片

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。腸道類器官芯片使用注意事項在預測期(2020-2027年),全球器官芯片市場預計將以39.70%的高復合年增長率增長。

器官芯片市場受到各種因素的驅動,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,以及新產品的推出和技術的進步,這些都是驅動市場的因素。此外,制藥公司投資和調查利用芯片上器guan模型重新調整藥物用途的舉措激增,預計將推動器官芯片市場的增長。醫療行業對器官芯片設備的需求激增,預計將推動全球器官芯片市場的增長。實時成像、生物化學的體外分析以及功能組織中活細胞的遺傳和代謝活動是器官芯片設備在工業中的一些應用。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。
目前各個國家的監管機構都在鼓勵使用器官芯片的數據作為藥物IND申報的輔助材料,這一政策在未來也將逐漸支持減少使用動物的數量。美國guo fang高級研究計劃局在過去的8年中資助了多個器官芯片項目(包括基于英國CN-Bio的Physiomimix平臺上的開發),用于評估其作為臨床前藥物評估,以及提供足夠可信的數據用于支持藥物申報。藥物篩選中對器官芯片的需求增加,特別是在美國,北美研發計劃的增加以及OOC關鍵參與者的增加預計將推動未來幾年市場的增長。目前,北美在器官芯片市場占據主導地位,這是因為主要參與者提供了多項的服務(包括定制設計具有特定器guan排列的新芯片)以及增加了對不同類型器guan細胞的化學品毒理學測試。公共和私人機構正在為其研究進行巨額投資。這進一步促進了所研究市場的增長。與2D和3D細胞培養相比,由于器官芯片的采用率激增,北美在全球器官芯片領域占據主導地位.

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。器官芯片的開發涉及到多學科的交叉領域,整合微加工、微流控技術、新材料、流體物理和生物組織工程等技術。肝類器官芯片的發展
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。Emulate CN-bio器官芯片
已特別強調模仿腸肝相互作用,這對于預測藥物的排布,功效,毒性以及闡明病理生理機制至關重要。在英國CN-Bio的Physiomimix的腸道器官芯片模型T6 MPS中已實現一定程度的腸胃交流模擬,這是由腸介導的肝臟CYP7A1(膽汁酸合成的關鍵酶)抑制所證實的。包含多種單元類型的互連器官芯片MPS可以幫助填補ADME譜的空白。例如,可以通過結合對腸道通透性,肝代謝,藥物載體,載體蛋白和外排/流入膜泵的研究結果,間接獲得有關藥物分布的數據。Emulate CN-bio器官芯片