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类器官的发展前景和应用潜力2024-10-09 08:48:15

有研究基于微流控生物打印液滴技术配合细胞非黏附表面结构,在384、1536孔板中培养获得了均一的类器官,类器官经药物作用后用ATP生物发光法进行检测,该系统完成了3300多种批准药物的细胞毒性试验筛选,初步证明了微流控类器官培养技术在高通量药物毒性测试中的能力。

微流控类器官除了能用灌流技术实现动态培养,提高类器官的仿真性,还能利用微流控流体网络实现多类器官在同一芯片上的共培养,提供单一类器官无法实现的复杂多器官互作共培养研究模型。结合微流控微孔和灌流通道网络,可实现公共培养基的循环灌流,实现多种不同类型类器官的培养——肝脏、心脏、血管、肺、睾丸、结肠或大脑的共培养。该类创新平台类器官可长期保持高活性并表达功能性生物标志物,构建了前药被肝脏类器官代谢后产生有害代谢物的复杂体外模型,类似范例还有通过微流控微孔阵列灌流芯片构建肝、胰岛类器官相互作用系统。
 
灌流系统实现了肝、胰岛类器官的动态培养和相互作用,通过在系统中添加降糖药二甲双胍,模拟了该药改善肝脏和胰岛病理损伤的关键过程。该类研究成功展示了微流控类器官共培养技术在体外疾病模拟和药物评估中的巨大潜力。类器官技术经过10余年的发展已日渐成熟,初步在临床药敏和新药筛选方面获得应用,国内外也均已形成一些专家共识,这些共识肯定了类器官的发展前景和应用潜力,同时也对当前发展中的一些问题和改进方案进行了总结和推荐。但常规基质胶类器官培养方案在样本初始细胞量、批量规模化培养、自动化等高通量药物筛选关键环节中仍存在问题,这些问题很大程度上限制了类器官的高效、低成本的药筛应用需求。
 
出自《微流控技术在类器官药物筛选中的应用与发展趋势》作者:潘建章, 郑欣雨, 方群.