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利来国际生物医疗:肠道与肺芯片的整体解决方案应用

发布时间:2025-01-16   信息来源:诸葛璐毓

在上期中,我们已为大家介绍了“器官芯片整体解决方案(一):肿瘤(类器官)芯片及肝脏芯片的三大应用”。本期,我们将重点探讨肠道芯片及肺芯片的相关应用,这将有助于科学家提高药物研发效率、优化毒理学测试,推动疾病模型研究的深入发展。

利来国际生物医疗:肠道与肺芯片的整体解决方案应用

肠道芯片的应用

Caco-2细胞(人类结肠腺癌)单层培养是业界公认的体外模型,用于预测药物通过肠屏障的渗透性。然而,该模型存在一定局限,具体表现为其跨上皮电阻(TEER)值通常高于人类小肠的数值,Caco-2模型未能模拟小肠的细胞多样性,主要表现为上皮成分。近年来,器官芯片(OOC)逐渐受到重视,作为一种更先进的体外模型,能够更好地模拟组织血流并反映细胞的多样性。

通过将Caco-2细胞和HT29细胞结合,英国CNBio的PhysioMimix器官芯片构建了肠道芯片,其TEER数据与真实人体非常接近,显示出较静态Caco-2培养物更准确的药物渗透性预测能力。

在肠芯片构建方面,AKTIA这一来自芬兰的器官芯片供应商提供的技术每块芯片可支持32-128个样品,且与Bio-Spun合作的可生物降解3D电纺纳米纤维膜,极大提高了使用便利性,减少了涂层引发的变异性。另外,西班牙供应商Beonchip的BE-Doubleflow系统设计灵活,兼容多种液流控制系统,非常适合早期研发用户使用。

肺芯片的应用

肺部是最容易受到感染和损伤的器官之一,呼吸系统疾病是导致全球死亡和残疾的主要原因之一,包括慢性阻塞性肺病(COPD)、下呼吸道感染和肺癌等,其中COPD位列死亡原因第三。治疗新方法的低入市率仅为3%,与其他疾病的6-14%相比,主要归因于缺乏准确预测药物反应的临床前模型。

CNBio的PhysioMimix器官芯片(OOC)系列微生理系统(MPS)经过FDA评估,提供了一种创新且有效的肺模型系统。该系统结合了灌流、原代细胞共培养和气液界面(ALI),在肺芯片构建方面,AKTIA技术同样表现出色,每块芯片能够支持32-128个样品,这在成本和时间上均有显著优势。

由于采用了抗渗透性极佳的医用级环烯烃聚合物和环烯烃共聚物,肺芯片能够精确控制微通道内氧气和水蒸气的浓度,便于进行缺氧实验。

以上两期内容涵盖了来自利来国际的肿瘤(类器官)芯片、肝脏芯片、肠道芯片和肺芯片的整体解决方案。如果您对器官芯片的构建、应用和技术方面有任何疑问,请随时与我们联系。同时,关注利来国际微信公众号,以获得更多技术资料和更新。下期我们将详细介绍血脑屏障芯片、神经芯片、皮肤芯片及其他器官芯片,敬请期待我们的整体解决方案(三)。