用体外心脏微生理系统进行药物筛选

《科学报告》发表了一项药物筛选的新技术,文章名为Human iPSC-based Cardiac Microphysiological System For Drug Screening Applications,该技术利用人类诱导多功能干细胞为基础的体外心脏微生理系统代替动物模型,有望改进药物开发流程。 目前的药物开发中,人们利用非人类动物模型进行安全性与功效性测试,由于不能充分代表人类的生物特征,失败率高,药物的研制和开发因此受限。一些科学家认为高含量的体外系统可以帮助我们更好地预测药品毒性。由于三分之一基于安全性的药品召回都是因为心脏中毒,预测心脏中毒的体外系统就成为这个领域的重中之重。 来自美国加州大学伯克利分校的Kevin E. Healy和同事设计了一套心脏微生理系统(MPS)。这套微生理系统在四点上满足了理想的心脏中毒预测体外系统所需特征:1)细胞具有人类基因背景;2)生理上合理的组织结构(如整齐排列的细胞......阅读全文

用体外心脏微生理系统进行药物筛选

  《科学报告》发表了一项药物筛选的新技术,文章名为Human iPSC-based Cardiac Microphysiological System For Drug Screening Applications,该技术利用人类诱导多功能干细胞为基础的体外心脏微生理系统代替动物模型,有望改进药物

基于人类多功能干细胞的微流体体外培养模型

  密西根大学傅剑平教授团队设计了一种基于人类多功能干细胞的微流体体外培养模型。在该模型中,人类多功能干细胞可以非常近似的模拟人类胚胎着床早期的若干关键阶段的发育,并且具有高度的可控性及重复性。相关研究结果发表在Nature杂志,论文标题为“Controlled modelling of human

科学家造出“心脏芯片”帮助筛选药物

  美国加州大学伯克利分校生物工程师正在开发一种先进的“心脏芯片”(heart-on-a-chip)。目前,他们的芯片是一个装在1英寸长的硅树脂上的搏动心肌细胞网,也是一个实际上的人类心脏组织的模型。经心血管药物测试证明,可作为一种药物筛选工具。这种器官芯片代表人们在开发精准、快速药物毒性测试方法上

微流控芯片单细胞克隆形成抑制乳腺癌干细胞药物筛选

大量研究结果提示,肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSCs)是肿瘤发生、发展、转移的决定因素,也是导致治疗失败的主要原因。传统肿瘤治疗手段如放疗和化疗,并不能彻底清除肿瘤干细胞而且会对正常组织造成损害。鉴于上述事实,针对肿瘤干细胞的靶向清除方法已成为近期肿瘤治疗的一种新策略。肿瘤干细

微流控在药物筛选的应用

微流控芯片可以集成256个或者细胞培养腔微阵列,改变细胞常规培养方法,实现细胞药物筛选的高通量化;芯片微纳升级体积大大减少了试剂消耗量,减低药物筛选成本;微流控芯片设计的二维结构或者三维微结构区域可产生低剪切力,在腔室内形成浓度梯度,进而对药物进行毒性分析;微流控芯片集成化非常明显,将药物的合成分离

首次用干细胞制备人类心脏早期发育模型

  近期,加州大学伯克利分校的研究人员,与Gladstone研究所的科学家合作,开发出一种模板,利用干细胞制备跳动的心脏组织,从而创建了一种系统,可以作为早期心脏发育模型,以及让怀孕更安全的一种药物筛选工具。延伸阅读:PNAS:多能干细胞来源的体外心脏组织模型。  相关研究结果发表在七月十四日的《N

哪些疾病可以用类器官进行体外药物筛选?

多种疾病可以使用类器官进行体外药物筛选:癌症:如肺癌、乳腺癌、胃癌、结肠癌等。神经系统疾病:如帕金森病、阿尔茨海默病。心血管疾病:例如心肌病。消化系统疾病:像胰腺炎、胆管疾病。泌尿系统疾病:如肾癌、膀胱癌。内分泌系统疾病:比如甲状腺癌。总之,对于许多疾病,尤其是那些与器官组织特异性相关的疾病,类器官

利用器官芯片技术仿生构建动态三维血脑屏障模型

  近日,中国科学院大连化学物理研究所微流控芯片研究组(1807组)秦建华研究团队利用器官芯片技术成功构建了一种动态三维高通量血脑屏障模型,并用于肿瘤脑转移和药效评价研究,相关研究成果发表在《科学报告》(Scientific Reports,DOI: 10.1038/srep36670)上。  血脑

体外诊断微系统研究进展

体外诊断(In Vitro Diagnosis,IVD)是指在体外对人体样本如血液、体液、组织等进行检测获取临床诊断信息的产品和服务。临床上三分之二以上的疾病诊断都依靠 IVD,因此其也被誉为医生的“眼睛”。目前,IVD以其精准性和高效性在疾病预防、诊断、治疗及预后的过程中发挥着极其重要

器官芯片技术未来可期

持续跳动的“心脏”、有代谢功能的“肝脏”、会呼吸的“肺”……在巴掌大小的芯片上,先“盖”出模拟人体环境的“房子”,再向其中引入相关细胞,就能部分模拟人体器官功能。器官芯片与微生理系统是当前生命科学领域最具发展潜力的新兴方向之一。它融合了多个学科,可在体外模拟人体器官微环境,形成一种仿生的微生理系统,

简述锥体外系的主要生理功能

  锥体外系的主要生理功能:  1)为锥体系的随意运动做准备;  2)调节肌张力;  3)维持躯体的运动姿势;  4)与随意运动相伴随的不自主运动有关;  5)对下运动神经元的反射起控制作用。由于锥体外系的上述主要功能是调节人体的姿势、肌张力及协调肌肉运动,以协助随意运动的完成,当其发生病变时直接间

“再生”心脏:人类干细胞培育的心肌修复猴子心脏功能

日本信州大学和庆应义塾大学医学院联合研究团队测试了一种再生心脏治疗新策略,将源自人类诱导多能干细胞(HiPSC)的心脏球体(心脏细胞的三维簇),注射到患有心肌梗塞的猴子体内,并观察到良好效果。相关研究26日发表在《循环》杂志上。研究表明,源自人类诱导多能干细胞的心脏球体可以很容易地运输和注射到心脏受

利用CRISPR系统筛选癌症药物靶向目标

  近日,来自美国冷泉港实验室的研究人员在国际学术期刊nature biotechnology在线发表了一项最新研究进展,他们应用CRISPR-CAS9技术靶向编码蛋白功能性结构域的外显子对癌症药物作用靶点进行大规模筛选,克服了CRISPR-CAS9技术在该方面的技术障碍,对于癌症药物靶点筛选有重要

基于微流控芯片的体外类生命系统

近日,国际学术期刊Biomaterials Science 以inside back cover的形式刊载了中国科学院沈阳自动化研究所微纳米课题组在体外类生命系统构建领域的最新成果。该研究基于光诱导微流控芯片,利用动态变化的数字光掩膜,实现了多维水凝胶结构的层层微制造,并且具备非紫外、快速、灵活、可

电生理测试系统的功能

  1、心电图波形选择;四通道有创压模拟;心电图标准波形模拟;起搏器信号模拟;温度模拟;内置胎儿母体心电模拟;心电模拟与有创血压模拟分屏显示。 2、可进行NIBP, IBP, ECG,温度, 心律失常,呼吸,血氧饱和度模拟;可进行漏气检测、NIBP模拟、IBP模拟、ECG模拟、呼吸模拟、温度模拟。

类器官芯片在医学研究中的应用介绍

类器官是体外诱导多能干细胞发育后含有至少一种细胞类型的器官复合体模型。在适当的空间限制下,具有相似粘附特性的干细胞将迁移到特定位置并自我组织分化,从而形成与体内靶器官相似的结构和功能特性。与2D细胞和动物模型相比,类有机物是具有细胞复杂性的生物体,更接近体内细胞的生长状态和功能结构,在模拟人体各器官

微流控芯片技术在心血管疾病中的应用

心脏是人体最重要的器官之一,它通过血管网络向全身泵血,为组织器官提供营养物质,维持生物系统的体内平衡,一直以来,研究者对心脏生理病理功能的研究均付出了巨大努力,最近,通过仿生方法对心血管疾病的研究已经取得了快速的进展,其中引人注目的是基于微流控芯片技术对心血管疾病的研究。微流控芯片技术(microf

上海药物所利用小分子化合物实现在体心肌细胞转分化

  体细胞重编程及转分化的研究为细胞替代疗法及体外药物筛选提供了新思路。早期的体细胞重编程均需要由病毒携带相关转录因子的组合来实现。小分子化合物由于其剂量及作用时间的易控性及良好的成药前景,一直在体细胞重编程及转分化研究中受到重视。目前,小分子组合已经可以在体外成功将多种体细胞诱导成为诱导多能干细胞

南开团队开发仿生赋能系统体外培育干细胞

奇府干细胞仿生赋能系统微观环境模型  随着人类在生命科学领域探索的不断深入,干细胞研究和应用已经成为科学界和全球生物医药行业关注的热点之一,也成为包括我国在内的不少国家的重要科技战略。尽管具有广阔前景,但干细胞研究和应用仍面临许多亟待解决的难题,干细胞的高质量地体外培养就是关键难题之一。  南开大学

武汉大学Cell子刊发表干细胞研究新成果

  武汉大学的研究人员最近建立了一个快速有效的系统,成功将斑马鱼的胚胎细胞分化成了功能性的心肌细胞。这项重要研究成果发表在Cell旗下的Stem Cell Reports杂志上,文章通讯作者是武汉大学生科院的周荣家(Rongjia Zhou)教授和程汉华(Hanhua Cheng)教授。  干细胞不

准生理流动条件下人工生物脱细胞心脏瓣膜体外钙化研究

  生物设计与制造:准生理流动条件下人工生物脱细胞心脏瓣膜的体外钙化研究  中文摘要:  由于由血浆与组织接触形成的磷酸钙沉积物引起的结构改变,市面上可买到的生物心脏瓣膜假体的使用寿命受到了限制。此研究的目的是提出一种比较方法,用于研究体外生物假体和组织工程支架上磷酸钙沉积物的形成以及机械力对组织矿

新干细胞运输技术-增强心脏修复功能

  近日,在2014年美国芝加哥心脏协会科学年会上,来自西奈山伊坎医学院的科学家通过研究发现,在个体心脏病发作后将干细胞因子直接运输至损伤的心肌组织中或许可以帮助损伤的心肌组织进行修复并且再生。  研究者Kenneth Fish博士表示,我们的研究发现为治疗个体心脏病发作后利用干细胞进行修复治疗提供

体外筛选-轻松评估耐药性!

  耐药性威胁着全球对疟疾的控制和消除工作,因此有必要发现和开发新的抗疟疾药物。此外,在临床使用中,疟原虫对每种抗疟药都产生了耐药性,这促使人们需要鉴定出介导耐药性的途径。  在一项新的研究中,美国研究人员报道了一种用于评估恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)对新型抗疟疾药物产生

西北首例微创化中短期体外人工心脏置入手术!

  近日,兰大一院心内科ECMO团队成功完成西北地区首例微创化中短期体外左心辅助(Extra-VAD)装置植入手术。目前患者心功能较之前明显好转,已康复出院。  据了解,患者为一名16岁青少年男性,因受凉后出现气短、夜间不能平卧、血压下降自外院紧急转入兰大一院心内科。患者入院时心率明显变快、血压明显

健康所诱导多能干细胞向心肌细胞分化研究取得新进展

  诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)分化的心肌细胞对于药物筛选、心肌再生医学及其心脏发育生物学的研究均具有重要意义,为研究人类心脏疾病提供了独特的体外模型。然而,iPSCs的自发心肌细胞分化效率极低且分化的心肌细胞功能也相对的不成

类器官(organoids):器官芯片技术培育人胰岛类器官

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华团队利用器官芯片技术培育人多能干细胞衍生的胰岛类器官取得新进展,相关成果发表在器官芯片领域刊物Lab on a chip上,并被选为封面文章。  类器官(organoids)是一种通过干细胞自组织方式形成的多细胞三维复杂结构,它能够在体外模拟具有来源

首个器官芯片国家标准出台

  近日,我国首个器官芯片领域的国家标准《皮肤芯片通用技术要求》(GB/T 44831-2024)正式发布。记者日前从东南大学获悉,该校苏州医疗器械研究院院长顾忠泽团队牵头完成该标准的起草。  “皮肤芯片是使用体外微流控芯片生成的微型细胞和组织培养器件,能够模拟皮肤的生化和生理特性,具有屏障结构和功

类器官技术目前存在哪些局限性?

类器官技术目前存在一些局限性,包括: 1.培养成本较高:体外培养类器官需要各种生长因子和激素,以及特殊的生长环境,这使得培养价格相对昂贵。 2. 缺乏完整的肿瘤微环境:动物的肿瘤实验可以提供与人类体内相同的肿瘤微环境,如淋巴细胞、血管和各种基质细胞等,但体外培养的类器官目前仅包含肿瘤细胞,缺少这些微

植物生理生态监测系统功能特点介绍

  植物生理生态监测系统也叫植物生理及环境监测系统,该系统由托普云农专业针对于植物生理生态监测工作自主研发生产的。植物生理生态监测系统以植物茎流传感器、叶面温度传感器、叶面湿度传感器、果实膨大传感器等植物生理传感器为主,以空气温度、空气湿度、光照强度和地温传感器等环境传感器为辅助,可连续监测作物生长

体外诊断领域功能微纳米材料研究综述论文

  多因子生物检测,即在复杂生物样本中同时检测一系列目标物,对于分析生物反应和过程、疾病诊断等方面都比单因子检测有着明显的优势,并对人类健康问题和生命科学的发展有着重要意义。而针对目前多因子检测领域还存在的一些关键性的问题,例如如何增加可分辨的信号数量用于待测物编码、如何提高整个体系的检测性能以满足