作為微流控芯片中的重要分支--器官芯片在2016年被世界經(jīng)濟論壇--達沃斯論壇評為shida新興技術(shù)之一，與無人駕駛汽車及石墨烯等二維材料并列。器官芯片是繼細胞芯片和組織芯片之后一種更接近仿生體系的模式。它的基本設(shè)計是一種結(jié)構(gòu)、可包含人體細胞、組織、血液、脈管、組織-組織界面、器guan以及器guan的微環(huán)境。這里，器guan微環(huán)境指的是器guan周邊的其他細胞，各種介質(zhì)，以及不同的物理力。微流控器官芯片有望部分替代小鼠等動物模型，用于驗證候選藥物，開展藥物毒理學和藥理作用研究。英國CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于實現(xiàn)此遠大目標而應(yīng)運而生。GSK、諾和諾德、羅氏等均已投資多個器官芯片平臺，以開發(fā)用于藥物篩選和評估的的創(chuàng)新模型。肺器官芯片行業(yè)報告

器官芯片協(xié)會在過去20年，學術(shù)界，企業(yè)和的藥物研發(fā)機構(gòu)的深入?yún)⑴c的支持下逐漸成熟。有很多不同的機構(gòu)和財團幫助提升和促進器官芯片系統(tǒng)的使用。例如，Orchard財團，他們的目的是創(chuàng)建一個器官芯片技術(shù)發(fā)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(guī)指導原則中。學術(shù)機構(gòu)研發(fā)并且發(fā)表了很多創(chuàng)新的器官芯片系統(tǒng)，器官芯片公司收購這些系統(tǒng)，并且繼續(xù)開發(fā)直至商業(yè)化或者提供服務(wù)。伴隨著工業(yè)合作伙伴的支持通過技術(shù)**的開發(fā)和財政支持以及通過合作獲得技術(shù)，一個生態(tài)系統(tǒng)開始發(fā)展。我們開始看到器官芯片系統(tǒng)開始被接受，在藥物開發(fā)項目中得以積極的使用。英國CN-Bio過去10年是這個協(xié)會的一部分，和學術(shù)界強烈連接，生物技術(shù)和藥企。腸道類器官芯片*近進展器官芯片為組織（如肺，腸，肝、心臟和其他）中的血液和氣流開發(fā)了一條狹窄的通道。

MPS（微生理系統(tǒng)），也即器官芯片系統(tǒng)，包含一系列平臺，這些平臺通過使用微工程技術(shù)（通常與3D微環(huán)境結(jié)合使用）來模仿器g功能的各個方面。此類系統(tǒng)已報告為3D球體，Organoid，器官芯片，多器官芯片，靜態(tài)微圖案技術(shù)和非物理芯片模型。在這些平臺中，活細胞和微流體技術(shù)與某種形式的藥物輸送，刺激和/或傳感工具結(jié)合使用。器官芯片（OOC）模型可以作為單個系統(tǒng)或模擬器g相互交流的連接單元存在。MPS建立通過傳統(tǒng)二維實驗使用的概念上，并包括改善生理相關(guān)性的設(shè)計特征，例如1）生物聚合物或組織衍生基質(zhì)中的3D微環(huán)境；2）模擬體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的機械提示，例如拉伸和灌注，以提供剪切應(yīng)力；3）多種細胞類型；4）引入濃度梯度的能力

通過提高通過標準工具識別風險的可預(yù)測性，或者通過提供其他方式無法獲得的更合適的模型，器官芯片有望填補許多空白。揭示原本不會被發(fā)現(xiàn)的毒性或揭示藥物不良事件之前的細胞功能變化的能力為具有重要價值。但是，為了更好地發(fā)揮器官芯片的潛力，應(yīng)該將這些先進的體外模型收集到的見解與體內(nèi)數(shù)據(jù)進行比較。除了用于藥物開發(fā)，器官芯片還可在多個領(lǐng)域發(fā)揮無可比擬的作用，包括環(huán)境毒理學評估。疾病模型研究，化妝品有效和安全性評估等。英國CNBio的Physiomimix器官芯片正是基于實現(xiàn)此遠大目標而應(yīng)運而生。和傳統(tǒng)的靜態(tài)2D細胞培養(yǎng)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(nèi)的環(huán)境。

OOC器官芯片模型和其他MPS的應(yīng)用程序多種多樣-就像它們的制造和設(shè)計方法一樣。已為大多數(shù)組織類型開發(fā)了Organoid，器官芯片模型和其他MPS，并提供了前所未有的進行毒性測試，個性化藥物以及PK/PD和疾病機制研究的機會。考慮到它們在藥物開發(fā)中的重要性，已大力致力于開發(fā)吸收和代謝模型。腸道藥物吸收的測定通常采用靜態(tài)2D單層培養(yǎng)中的結(jié)腸腺ai細胞（Caco-2）。盡管它們很受歡迎，但Caco-2分析存在固有的局限性，導致對細胞瓶藥物轉(zhuǎn)運的嚴重預(yù)測不足。創(chuàng)新的器官芯片技術(shù)為克服這一問題提供了機會，因為可以更精確地復(fù)制體內(nèi)條件。改善腸道MPS上皮屏障的完整性是當務(wù)之急，這可以通過測量跨上皮電阻來評估。為了實現(xiàn)這一目標，在英國CN-Bio的Physiomimix平臺上已經(jīng)將Caco-2細胞與其他腸細胞（如杯狀粘膜細胞）共培養(yǎng)，以提供進一步的復(fù)雜性并補充動態(tài)灌注模型。GSK，諾和諾德、羅氏等均已投資多個器官芯片平臺以開發(fā)用于藥物篩選和評估的的創(chuàng)新模型。進口類器官芯片微流控

器官芯片是一種微流控細胞培養(yǎng)設(shè)備包含連續(xù)灌注室。肺器官芯片行業(yè)報告

單器guan和多器官芯片MPS技術(shù)旨在模仿器guan功能和/或交流的特定方面，而不是復(fù)制整個器guan或人體（10）。例如，與腎臟排泄相關(guān)的研究可能無法完全捕獲腎臟功能的復(fù)雜性，但是在開發(fā)用于研究腎臟生理學特定方面的芯片模型和主要腎小管上皮類器guan方面已經(jīng)取得了進展。多器官芯片MPS可以提供有關(guān)器guan之間相互作用的見解，并可以同時研究不同的過程；合并肝組織或其他易受毒性影響的器guan，為同時研究療效和毒性提供了獨特的機會。英國CNBio的PhysioMimix器官芯片技術(shù)來自于MIT，用于在單器guan和多器guan實驗中對細胞培養(yǎng)條件進行實時控制，以模擬體內(nèi)生理學。肺器官芯片行業(yè)報告

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