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要特征的复杂性代谢疾病,其发病率逐年上升,严重威胁人类健康。人体内糖稳态调控受多种组织的影响,包括脑、胰腺、肝脏和肌肉等,其中肝脏和胰岛在血糖调控过程中存在复杂的功能联系,在机体糖稳态调控中发挥重要作用。胰岛分泌的激素(如胰高血糖和胰岛素)可通过调控肝糖的合成和分解,维持体内血糖稳态的平衡。当这种调控作用失衡,往往会引起体内血糖水平失调及代谢紊乱,并可导致2型糖尿病(T2DM)发生。尽管目前已有细胞和动物模型用于糖尿病研究,但仍缺少能够反映人体复杂器官间关联作用的研究体系。 本工作中,秦建华研究团队将类器官与器官芯片前沿......阅读全文
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
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
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(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
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,
芯片也可再造“器官”
芯片,可谓是高科技产品的“大脑”,如手机、电脑、数控装备等都离不开它的支撑。然而,芯片不仅用在这些高科技产品上,还可作为人体器官再造的一种载体。 人体器官芯片是近几年发展起来的一门前沿生物科技,也是生物技术中极具特色和活力的新兴领域,融合了物理、化学、生物学、医学、材料学、工程学和微机电等多个
Nat-Med:器官芯片体外模拟器官患病
5月11日,来自哈佛大学等研究机构的一组研究人员利用合成干细胞成功制备器官芯片,从而实现了器官在体外生长,模拟了病变组织的生长情况。这是科学家首次成功模拟人类组织患病的研究。该研究的成功使得人类在个性化医疗方面前进一大步 5月11日,来自哈佛大学等研究机构的一组研究人员利用合成干细胞成功制备器官芯
器官芯片肾模拟研究取得重要进展
近日,大连理工大学化工与环境生命学部制药科学与技术学院林炳承(中科院大连化物所研究员)、罗勇研究团队在器官芯片肾模拟研究方面取得创新研究进展,为器官芯片最终取代动物实验进行新药开发迈出了坚实的一步。成果发表领域内国际顶级期刊《生物材料》上。肾单位的生理结构和血液净化生理学的过程图示肾芯片结构和实
器官芯片成功模拟女性月经周期
《自然-通讯》日前发表了一项生物技术重要突破,美国科学家使用器官芯片(organ-on-a-chip)技术可以模拟人类生殖系统的28天月经周期。该研究首次表明,不同的生殖系统组织可以和其它组织一起顺利培养一个月,并会释放激素,就如同在正常的月经周期中观察到的一样。该技术或为药物发现提供了一个平台
心脏类器官可模拟胚胎心脏发育
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517628.shtm
关于类器官芯片的应用实例
类器官芯片的应用实例:模拟肠道疾病:研究人员开发了肠道类器官芯片,用于研究炎症性肠病的发病机制和药物筛选。通过在芯片上模拟肠道的微环境和生理功能,能够更准确地评估药物对肠道炎症的治疗效果。研究心血管疾病:心血管类器官芯片可用于研究动脉粥样硬化等疾病。它能够模拟血管内皮细胞、平滑肌细胞和血细胞之间的相
类器官技术在模拟器官功能方面有哪些不足
类器官虽然在一定程度上模拟了器官的特征,但仍存在明显的局限性。当前的类器官模型往往只能模拟器官的部分功能和结构,难以完全还原真实器官的复杂性。比如,真实器官中的多细胞类型丰富且相互作用复杂,形成了精细的三维结构,而类器官中的细胞类型相对较少,三维结构也不够完善。以肝脏类器官为例,它可能无法完全重现肝
如何在类器官模型中引入人体遗传变异来更好地模拟药物反应?
要在类器官模型中引入人体遗传变异以更好地模拟药物反应,可以考虑以下几种方法:基因编辑技术:利用 CRISPR-Cas9 等基因编辑工具,精确地在类器官的基因组中引入特定的遗传变异。例如,针对已知与药物反应相关的基因突变,在类器官的相应基因位点进行编辑。可以通过同时编辑多个基因位点,模拟复杂的遗传变异
如何建立一个类器官芯片?
建立一个类器官芯片通常包括以下步骤:芯片设计:确定要模拟的器官或组织的结构和功能特点。设计微流控通道、腔室和细胞培养区域的布局,以实现细胞的定位、物质交换和环境控制。材料选择:选择适合细胞生长和粘附的生物相容性材料,如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、玻璃或聚合物等。微加工制造:使用光刻、软光刻、3D 打
双器官芯片模拟脂肪肝产生机制
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498326.shtm 科技日报北京4月11日电 (记者张梦然)日本京都大学集成细胞材料科学研究所(iCeMS)的科学家设计出一种新芯片,可将不同细胞类型保存在相互连接的微小腔室中,这一集成肠肝芯片(i
干细胞衍生的类器官可模拟甲状旁腺组织
科技日报北京10月27日电 (实习记者张佳欣)27日发表在《干细胞报告》杂志上的一项研究表明,干细胞衍生的甲状旁腺类器官(PTO)可能为未来的生理学研究和药物筛选铺平道路。 此次研究证明,甲状旁腺含有能形成类器官的干细胞。这些类器官能模拟患者分泌激素,表达特定的标志物,并对药物表现出类似的反应。
多器官微流控芯片技术及其应用
微流控芯片技术(Microfluidics)也被称为芯片实验室(Lab-On-a-Chip, LOC),涉及物理、化学、医学、流体、电子、材料、机械等多学科交叉的研究领域。通过微通道、反应室和其他某些功能部件,对流体进行精准操控,对生物、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
胰岛类器官体外长期扩增培养体系建立
糖尿病是由遗传因素和环境因素长期共同作用导致的一种慢性、全身性代谢疾病。近年来,胰岛移植作为新兴的糖尿病治疗方法取得了一定的成功。但供体胰岛的严重不足极大限制了这种方法的普及。如何打破供体的局限,获得可用于移植的功能性胰岛β细胞,一直是糖尿病治疗领域的巨大挑战。 细胞生物学国家重点实验室的研究
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。
类器官芯片在药物研发中有哪些优势?
类器官芯片在药物研发中具有以下显著优势:高度仿生:能够更准确地模拟人体器官的生理结构和功能,包括细胞间的相互作用、细胞外基质环境、流体流动和物质交换等,从而提供更接近体内真实情况的药物反应。高通量筛选:可以同时对多个药物或药物组合进行快速测试,提高筛选效率,减少药物研发的时间和成本。个性化医疗:能够
建立类器官芯片需要具备哪些技术条件?
建立类器官芯片通常需要具备以下技术条件:微流控技术:用于设计和制造芯片中的微通道和微腔室,实现精确的流体控制和物质交换。细胞培养技术:包括细胞的分离、扩增、维持和诱导分化等,以获得所需的细胞类型和功能状态。生物材料工程:了解和选择适合的生物材料,如聚合物、水凝胶等,用于构建芯片的基底和细胞外基质模拟
类器官芯片在肿瘤研究中的应用
在过去几十年中,干细胞生物学的进展导致在体外创造了一类新的3D细胞样细胞,称为类器官,因为它们的空间形态与原始器官相似。利用该技术从体外培养的肿瘤组织中形成的肿瘤类有机物在很大程度上保留了肿瘤细胞在体内的生物学特性,具有成本低、操作简单等优点,弥补了传统肿瘤实验模型的缺陷。1、肿瘤发生发展机制肿瘤是
大连化物所发表类器官和器官芯片相关研究进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华及其团队在《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为《水凝胶介导的类器官和器官芯片研究》(Advances in Hydrogels in Organoids and Organs-on-a-Chip)的进展报告。 类器官和器官
肝脏再生与类器官形成中表观遗传重塑过程
在成体肝脏中,生理条件下细胞迭代的速率较低。而肝脏遇到组织损伤的情况下,细胞则能够高效地发挥再生能力【1-4】。最近有研究发现,胆管细胞能够发展成为具有自我更新能力的肝脏类器官,并且具有分化成为肝细胞和导管细胞的能力【5】。但是胆管细胞获得细胞可塑性、起始类器官发育以及应对组织损伤的再生能力是如
模拟人体离子传输机制-仿生皮肤可进行自我愈合
一段软质材料被刀割破,室温条件下放置一小时后,经测试,其力学性能可恢复至原始状态的91%……近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所生物基高分子材料团队与韩国汉阳大学以及韩国忠南大学的科研团队共同合作,开发出一种“超灵敏且可自我修复的离子皮肤”。相关论文在线发表于《自然·通讯》上。 “这项研究
新开发心脏类器官系统可模拟胚胎心脏发育
美国科学家开发了一种人类心脏类器官系统,可以模拟妊娠期糖尿病样情况下的胚胎心脏发育。这些类器官涵盖了在小鼠和人类妊娠期糖尿病引起的先天性心脏病的特征。研究表明,内质网应激和脂质失衡是导致这些疾病的关键因素,使用omega-3可以改善这些疾病。相关研究近日发表于《干细胞报告》。 “采用基于干细胞
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
科学家发表类器官和器官芯片相关研究进展报告
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华及其团队在《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为《水凝胶介导的类器官和器官芯片研究》(Advances in Hydrogels in Organoids and Organs-on-a-Chip)的进展报告。 类器官和器官
大连化物所发表类器官和器官芯片相关研究进展报告
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华及其团队在《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为《水凝胶介导的类器官和器官芯片研究》(Advances in Hydrogels in Organoids and Organs-on-a-Chip)的进展报告。 类器官和器官
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