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文献导读|集成可编程流体和实时传感的高通量器官芯片

2021-06-09

人体器官芯片2016年被达沃斯论坛列为十大新兴技术之一的变革性前沿生物医药技术。人体器官芯片通过芯片技术、干细胞技术、组织工程技术以及纳米材料技术的交叉融合,构建在芯片上就可以模仿人生理功能的仿生系统。人体器官芯片在在药物研发和筛选、疾病模型构建(如病毒性传染病模型)、个性化医疗等领域有着十分广泛的应用前景。然而,器官芯片技术的创建往往以牺牲通量、行业标准因素以及与最先进的数据收集工具的兼容性为代价。如何实现高通量、兼容数据采集工具一直是器官芯片研发的重大挑战。

20213月,来自美国的H. Azizgolshani等在Lab On a Chip上在线发表题为High-throughput organ-on-chip platform with integrated programmable fluid flow and real-time sensing for complex tissue models in drug development workflows的文章,报道了一种具有集成可编程流体流动和实时传感的高通量器官芯片平台,可支持多种人体组织模型,包括肝脏、血管、胃肠道和肾脏器官的培养。平台可同时培养96个器官组织,并与市场上的高内涵数据分析仪器兼容。文章中展示了两种与生理相关血流机制的可编程流量控制:增强肝组织功能的灌注流以及可使内皮细胞单层具有方向性排列的高剪切应力流。此外,器官芯片平台集成了高通量跨膜电阻检测装置,可实现原发性肠-结肠组织屏障功能的实时检测,并通过集成的氧传感器和光学检测方法直接量化了肾脏的主动转运和耗氧量。通过在一个平台上结合这些功能,可以生成和测量生理相关的组织,加速体外模型的优化,并最终提高体外药物筛选的预测准确性。

文献导读|集成可编程流体和实时传感的高通量器官芯片(图1) 文献导读|集成可编程流体和实时传感的高通量器官芯片(图2)

原文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/lc/d1lc00067e#!divAbstract