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。 相比于2D的细胞培养，静态3D培养，以及动物模型，器官芯片具有更多的优势。肝器官芯片网
为了进一步改善体内药代动力学和药效学的预测，需要更复杂的器官芯片模型，包括与ADME相关的多种组织，包括肠道、肝脏和肾脏。多器guanMPS提供了研究器guan间相互作用和串扰的独特能力。对于ADME，结合肝脏和肠道模型，口服药物可以在一个单一系统中进行研究，该系统可以解释通过肠道屏障的化合物通透性和肝脏代谢。在这里，我们介绍一种多器guan肠肝器官芯片，使用MPS-TL6耗材板。该板与CNBio的PhysioMimix多器官芯片实验室台式仪器兼容，由六个孔组成，每个孔有两个隔室，一个Transwell还有肝脏。液体流量可以在每个腔室和从肝脏到transwell的互连通道中单独控制。肠道屏障是由肠上皮细胞和杯状细胞混合培养在一个可通透的Transwell薄膜上。关于类器官芯片官方代理商器官芯片是一种微流控细胞培养设备，包含连续灌注室。
我们评估了一种英国CN-Bio的微生理系统（MPS），也称为器官芯片（OOC），其体外肝脏模型是否可用于了解肝脏毒性的详细机制方面。MPS先前已被证明可在液流状态下维持高度功能性的3D肝脏微组织长达4周，这可能使其非常适合评估DILI。我们使用了两种抗糖尿病的噻唑烷二酮类药物，曲格列酮（获得市场批准，但后来因DILI而撤销）和吡格列酮（批准的药物，但已知具备DILI风险）以评估MPS是否可检测急性和慢性毒性。这两种化合物的DILI通常很难使用标准的体外肝脏分析实验和体内临床前模型进行检测。对于每种化合物，进行一系列功能性肝脏特异性终点（包括临床生物标记物）的浓度反应分析，以生成EC50曲线。对功能性肝脏特异性终点进行分析，以从MPS中创建一个独特的机理的“肝毒性特征”，以证明其评估新型药物的人类DILI风险的能力。
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。 器官芯片可用于疾病模型开发、药物毒性评估、药物代谢研究等应用。
器官芯片大规模使用还需解决多个方面的难题，包括原代细胞的获取、特制培养辅助试剂的商品化，以及芯片耗材成本的降低，实验模型操作的简化。除了用于药物开发，器官芯片还可在多个领域发挥 无可比拟的作用，包括环境毒理学评估，化妆品有效和安全性评估等。器官芯片的一个主要应用包括体外评估药物毒性，毒性是候选药物失败以及上市药物退市的主要原因，涉及到的靶组织主要包括肝脏、心脏等组织，目前开发的器官芯片模型在这些组织中具已经具备成熟的毒性评估模型。英国CN Bio的Physiomimix器官芯片正是基于实现此远大目标而应运而生。器官芯片和传统的3D培养组织有什么区别和优势？肝器官芯片网
和传统的静态2D细胞培养的方式比较，器官芯片能提供细胞自我组装和生长的接近人体内的环境。肝器官芯片网
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。肝器官芯片网
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