ScienceAdvances|器官芯片革新胰腺癌研究
目前，胰腺癌患者确诊后五年生存率还不到9%，因此胰腺癌也被称为“癌中之王”。胰腺癌难治一个原因是在胰腺癌早期，癌细胞便能够从其原发部位逃逸并转移到身体其它部位。然而，令人疑惑的，胰腺肿瘤组织缺乏血管，而癌细胞往往需要通过侵袭血管来进行扩散。 近日，来自哈佛大学、波士顿大学和宾夕法尼亚大学的一项新研究终于揭开了这个谜团。利用胰腺癌和血管系统的体外和体内模型，研究人员发现胰腺癌细胞可以侵入附近的血管，破坏内皮细胞，并用肿瘤排列成的管道替换了血管内皮细胞。这一过程的发生是由胰腺癌细胞表面的ALK7和激活素(Activin)之间的相互作用驱动的，阻断这一信号传导途径将为胰腺癌的治疗提供一种新的方法。 该项研究表明治疗胰腺癌之前“挽救”血管系统的重要性，因为癌细胞会破坏向转移性肿瘤组织输送药物的唯一途径。如果能够开发一种针对ALK7活化素途径的抑制剂，防止癌症对血管内皮细胞的清除，就可以避免肿瘤组织中血管系统被破坏，进而更好的向......阅读全文
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
新型器官芯片技术解析疱疹性脑炎发病机制
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和多种人源细胞，建立了一种3D神经血管单元仿生芯片模拟脑内微环境，研究探索了单纯疱疹病毒脑炎的发病机制及潜在治疗靶点。相关成果发表在《自然-通讯》上。疱疹性脑炎（HSE）是最常见的散发病毒性脑炎，病情严重且预后较差。尽管抗病毒药物可以
器官芯片开拓新冠感染机制研究新视角
近日，大连化物所微流控芯片研究组（1807组）秦建华研究员团队受邀发表综述文章，系统总结了该团队在利用器官芯片开展感染性疾病研究方面的一系列成果，并对该领域的未来发展进行了展望。 感染性疾病多指由各种常见病原体（如细菌、真菌、病毒和寄生虫等）引起的机体疾病，可引起人体全身性病理症状，严重者可导
器官芯片（organsonchips）有哪些新进展？
器官芯片（organs-on-chips）是当今生物学研究中最热门的新工具之一。虽然它们听起来更像计算机组件，而不像人体部件，但科学家已经创建出各种器官的研究模型。《The Scientist》杂志近日介绍了这方面的进展。 科学家认为，这些工具最终将取代动物模型，从而推动药物开发和个性化医疗
脊髓器官芯片技术——为“渐冻人”点燃希望
前不久，著名物理学家和宇宙学家史蒂芬・霍金的离世，让其与之抗争55年的肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS），再次受到世人关注。这种俗称“渐冻症”的疾病，为患者及其家庭带来巨大痛苦，它的最新治疗进展究竟如何？日前，美国西达赛奈医疗中心一项最新研究为“渐冻人”带来治疗新希望。 ALS是一种侵犯脊髓
即插即用可定制－多器官芯片演绎人体原理
即插即用可定制 多器官芯片演绎人体原理将成为人类疾病和药物测试个体化研究绝佳模型 美国哥伦比亚大学工程系和医学中心的一组研究人员报告说，他们已经开发出一种多器官芯片形式的人体生理模型，该芯片由经过工程改造的人体心脏、骨骼、肝脏和皮肤组成，通过循环免疫细胞的血管流动，以重现相互依赖的器官功能。
3D器官芯片可实时监测细胞活动
英国剑桥大学网站近日发布公告称，该校研究人员开发出一种三维（3D）器官芯片，可实时监测细胞活动，有望用于开发新疗法，同时减少研究中实验动物的使用数量。 新设备基于导电聚合物海绵“支架”，研究人员将其组装成三维的电化学晶体管。细胞在支架内生长，然后将整个装置置于塑料管内，细胞所需营养可通过塑料管
我国器官芯片三项团体标准正式发布
近日，由中国科学院大连化学物理研究所牵头组织的《器官芯片通用术语》（T/CSB 0003-2024）、《器官芯片 肠》（T/CSB 0004-2024）和《器官芯片 肝》（T/CSB 0005-2024）三项团体标准，经中国生物工程学会批准正式发布，为器官芯片模型的互通认可和推广应用奠定了基础。器官
如何选择适合特定应用的类器官芯片技术？
选择适合特定应用的类器官芯片技术可以考虑以下几个方面：研究目的：明确您的研究是侧重于疾病建模、药物筛选、毒理学测试还是其他特定的生理过程研究。不同的类器官芯片技术在这些方面可能具有不同的优势。器官类型：根据您想要模拟的器官来选择。某些技术可能更适合模拟某些特定的器官，例如，某些芯片设计可能更适合构建
FDA－新合作，“器官芯片”或成毒理测试平台
生物技术公司 Emulate 宣布，已经与美国 FDA 下属的食品和兽医办公室（Office of Foods and Veterinary Medicine）签订了一项“合作研究和开发协议（Cooperative Research and Development Agreement ，CRAD
脊髓器官芯片技术——为“渐冻人”点燃希望
前不久，著名物理学家和宇宙学家史蒂芬・霍金的离世，让其与之抗争55年的肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS），再次受到世人关注。这种俗称“渐冻症”的疾病，为患者及其家庭带来巨大痛苦，它的最新治疗进展究竟如何？日前，美国西达赛奈医疗中心一项最新研究为“渐冻人”带来治疗新希望。 ALS是一种侵犯脊髓
类器官芯片实现人体肝脏—胰岛互作仿生模拟
近日，中科院大连化学物理研究所研究员秦建华团队利用类器官芯片，建立了人诱导多能干细胞（hiPSC）来源的肝—胰岛类器官互作体系，在体外模拟人体肝脏—胰岛轴及其在生理和病理条件下的糖刺激响应，为糖尿病等复杂代谢性疾病研究和新药发现等提供了新策略和新技术。相关研究发表在《先进科学》上。糖尿病是一种以慢性
器官芯片技术再获突破医学科研应用前景广阔
近期，在美国波士顿召开的2016年器官芯片移动大会上，美国CN生物医疗公司展出了价值2600万美元的人体内脏芯片系统。虽然此前已有集合肝脏、肺和一部分肠道的生物芯片，但此次展出的系统首次连接了7个主要器官芯片，实现高度模拟人体生理机能的功能。 单个器官芯片的制作技术和微型集成电路芯片制作技术类
类器官芯片实现人体肝脏胰岛互作仿生模拟
近日，大连化物所微流控芯片研究组（1807组）秦建华研究员团队利用类器官芯片，建立了人诱导多能干细胞（hiPSC）来源的肝-胰岛类器官互作体系，在体外模拟人体肝脏-胰岛轴及其在生理和病理条件下的糖刺激响应，为糖尿病等复杂代谢性疾病研究和新药发现等提供了新策略和新技术。 糖尿病是一种以慢性高血糖为主
如何提高类器官芯片技术的生理相关性？
以下是一些可以提高类器官芯片技术生理相关性的方法：优化细胞培养条件：包括使用更接近体内细胞外基质的材料，调整培养基成分以模拟体内营养和激素环境等。引入多种细胞类型：除了主要的细胞类型，还应纳入相关的支持细胞、免疫细胞、血管内皮细胞等，以更全面地模拟体内细胞间的相互作用。构建血管化系统：创建类似于体内
在芯片上造器官，打造千亿级“蓝海”市场
把人体器官“微缩”进几厘米的透明的芯片中，看着薄膜、导管在其中纵横捭阖……在“芯片”上造“器官”，这一此前在科幻片中才有的情节如今已在生物学领域变成现实。 近日从东南大学传来消息，国内医药企业恒瑞医药研发的一款新药“HRS-1893片”获批开展临床试验。该新药拟用于治疗肥厚型心肌病以及心肌肥
如何验证类器官芯片技术的生理相关性？
用于验证类器官芯片技术生理相关性的方法：形态和结构比较：通过显微镜观察类器官芯片的形态和细胞组织结构，并与真实器官的组织学切片进行对比。例如，肾脏类器官芯片中的肾小管结构应与体内肾脏的肾小管在形态和细胞排列上具有相似性。基因和蛋白质表达分析：检测类器官芯片中关键基因和蛋白质的表达水平，并与体内器官相
类器官芯片技术未来还会有哪些创新和发展？
类器官芯片技术未来可能会有以下创新和发展：更复杂的器官模型：开发能够模拟更多复杂器官功能和相互作用的芯片，如内分泌系统、免疫系统等，以实现更全面的生理系统模拟。生物打印技术的融合：结合 3D 生物打印技术，实现更精确的细胞定位和组织结构构建，提高类器官芯片的复杂性和一致性。神经接口集成：与神经接口技
生物医学研究类器官芯片的研究进展
现有的生物医学研究模型主要是细胞系模型和动物模型。细胞系模型是简单、经济、最常见的，但单细胞的细胞生长模式的生长模式缺乏细胞-细胞、细胞-细胞基质间的相互作用，体外培养过程中会丢失细胞的异质性及其在体内的特性，使其无法模拟复杂的三维环境和组织细胞在体内的功能及相关的信号通路。动物模型可以近似于人类生
细胞培养技术在类器官芯片中的应用
细胞培养技术在类器官芯片中具有关键的应用，包括以下几个方面：细胞来源选择与获取：确定适合构建类器官芯片的细胞类型，如干细胞（胚胎干细胞、诱导多能干细胞）、原代细胞等，并通过适当的方法获取这些细胞。细胞扩增：在将细胞接种到类器官芯片之前，需要对细胞进行体外扩增，以获得足够数量的细胞。细胞分化诱导：通过
多器官微流控芯片的设计及新应用
多器官微流控芯片设计多器官微流控芯片的设计基于PBPK的理念，可利用模型预测人体对药物的反应以及药物的作用机制。最常制造的装置是尺寸在10~200mm之间的微流体通道，隔室的大小根据其功能正确地设计比例，不同的器官功能根据其机制的不同而具有不同的尺度。微流体系统材料通常采用聚二甲基硅氧烷，优化后多用
3D打印陶瓷微系统推进微流控芯片或人体器官芯片应用
芯片上的实验室-微流控芯片技术（Microfluidics）是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究
科学家研制“芯片上的器官”测试药物疗效
据国外媒体报道，人们可以不再对小白鼠进行实验了，目前，科学家采用一种硅芯片进行医学测试，这将提供一个更好的方法理解药物的治疗效果。 美国科学家工程设计一种芯片能够模拟人体肺器官 科学家们正在研制“芯片上的器官”，在一个硅芯片上“缠绕”重要的细胞，例如肺细胞，之后模拟该器官的关键
科学家开发出模拟心脏病的器官芯片
当研究疾病或者测试潜在的药物疗法时，研究人员通常借助于培养皿中的细胞或者利用实验室动物开展的试验。但最近，科学家开发出一种不同的方法：能模拟人类器官功能并且可充当更廉价和更高效工具的器官芯片小型设备。 现在，研究人员创建了一种尤其适合建立动脉粥样硬化模型的新设备。动脉粥样硬化是导致心脏病和中风
大连化物所利用器官芯片技术构建糖尿病肾病模型
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华领导的微流控芯片研究团队利用器官芯片技术成功构建了一种功能化肾芯片系统，并用于模拟糖尿病肾病早期病理变化，相关研究成果发表在Lab on a Chip (2017,17(10):1749-1760)杂志上。 糖尿病肾病是糖尿病的常见并发症之一，也是
目前使用类器官芯片技术的药物研发成功的案例
目前使用类器官芯片技术在药物研发中取得进展的案例，但要注意“成功”的定义可能因阶段和标准的不同而有所差异：针对肿瘤药物的研发：一些研究团队利用肿瘤类器官芯片模型筛选新型抗癌药物，成功发现了对特定肿瘤亚型具有抑制作用的化合物，并在后续的动物实验中显示出一定的疗效。神经退行性疾病：在帕金森病等神经退行性
举例说明如何在类器官芯片技术中引入神经支配？
在类器官芯片技术中引入神经支配的可能方法和举例：共培养神经细胞：将神经元与类器官直接在芯片上共培养。例如，在构建心脏类器官芯片时，可以将心肌细胞组成的类器官与交感神经或副交感神经神经元共同培养。通过微流控通道控制细胞的分布和相互接触，观察神经递质释放对心肌细胞节律和收缩力的调节作用。微电极刺激：使用
器官芯片解释了肠道细菌如何影响神经系统疾病
我们的大脑与消化道在许多方面紧密相连。在你紧张的时候，你可能会觉得胃疼，而肠道发出的饥饿信号又会让你感到烦躁。为了帮助研究人员更好地理解肠脑轴（gut-brain axis），麻省理工学院的研究人员开发出一种器官芯片，能够复制大脑、肝脏与结肠之间的相互作用。 利用这一系统，研究人员能够模拟生活
我所利用类器官芯片实现人体肝脏胰岛互作仿生模拟
近日，我所微流控芯片研究组（1807组）秦建华研究员团队利用类器官芯片，建立了人诱导多能干细胞（hiPSC）来源的肝-胰岛类器官互作体系，在体外模拟人体肝脏-胰岛轴及其在生理和病理条件下的糖刺激响应，为糖尿病等复杂代谢性疾病研究和新药发现等提供了新策略和新技术。 糖尿病是一种以慢性高血糖为主要特征
类器官芯片技术在药物研发领域的未来发展前景如何？
类器官芯片技术在药物研发领域具有广阔且令人期待的未来发展前景：更广泛的应用：随着技术的不断成熟和完善，类器官芯片技术将在更多疾病领域和药物研发阶段得到应用，包括罕见病、慢性病以及疫苗研发等。精准医疗的推动：为个性化医疗提供更强大的工具，根据患者个体的遗传和生理特征定制药物筛选和治疗方案，显著提高治疗