器官芯片走向研发测试“舞台中心”
轮状病毒感染会导致幼儿严重腹泻、呕吐、脱水甚至死亡。在一些国家,高达98%的接种轮状病毒疫苗的儿童会获得终身免疫力。但在另一些国家,只有大约三分之一接种疫苗的儿童会产生免疫力。这一惊人的偏差,是由于研发时样本代表性不足造成的。美国弗吉尼亚大学医学院儿科胃肠病学家肖恩·摩尔希望“器官芯片”能帮助他解决这个特别棘手的问题。器官芯片看起来非常普通:一片矩形的柔性聚合物压片,大小与U盘差不多。实际上,它们是生物工程的杰作——结构复杂,布满微小的通道,内衬活体人体组织。它们能随着液体和空气的流动而扩张和收缩,能模仿呼吸、血流和蠕动等关键器官功能。这些器官芯片已被用于研究疾病、发现和测试新药以及探索个性化治疗方法。随着器官芯片不断改进,其可能会给医学界带来翻天覆地的改变。动物模型存在缺陷“制造药物时,你需要做3件事。”波士顿生物技术公司Emulate的药理学家兼首席科学官洛娜·尤尔特说,“你需要证明它是安全的。你需要证明它是有效的。你需要有......阅读全文
器官芯片走向研发测试“舞台中心”
轮状病毒感染会导致幼儿严重腹泻、呕吐、脱水甚至死亡。在一些国家,高达98%的接种轮状病毒疫苗的儿童会获得终身免疫力。但在另一些国家,只有大约三分之一接种疫苗的儿童会产生免疫力。这一惊人的偏差,是由于研发时样本代表性不足造成的。美国弗吉尼亚大学医学院儿科胃肠病学家肖恩·摩尔希望“器官芯片”能帮助他解决
器官芯片走向研发测试“舞台中心”
轮状病毒感染会导致幼儿严重腹泻、呕吐、脱水甚至死亡。在一些国家,高达98%的接种轮状病毒疫苗的儿童会获得终身免疫力。但在另一些国家,只有大约三分之一接种疫苗的儿童会产生免疫力。这一惊人的偏差,是由于研发时样本代表性不足造成的。美国弗吉尼亚大学医学院儿科胃肠病学家肖恩·摩尔希望“器官芯片”能帮助他解决
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
“器官”长在芯片里
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510070.shtm “在这块巴掌大小的高分子材料里,我们借助3D打印、纳米加工等技术,盖出模拟人体环境的‘房子’,将人源细胞或干细胞注入其中,再给‘房子’输送氧气、培养液。两三周后,就能在‘房子’
让芯片更“新”——器官芯片技术
最近,我刚刚为大家介绍过“芯片实验室”这一前沿技术。顾名思义,芯片实验室也就是将实验室搬到了芯片上,它可以将多种实验室操作,例如样品制备、生化反应、检测分析,集成于一块几平方厘米的芯片上,从而对于细菌、病毒、污染物、生物标记物等进行检测和分析,帮助监测人体健康状况。今天,我们要介绍的创新成果,仍然是
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
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
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
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
类器官芯片技术在药物研发中存在哪些潜在的挑战?
类器官芯片技术在药物研发中存在以下潜在的挑战:技术复杂性和标准化:类器官芯片的制造和操作需要高度专业化的技术和设备,不同实验室之间的方法和流程可能存在差异,导致结果的可比性和重复性受到影响。建立统一的标准和操作规范是一个挑战。细胞来源和稳定性:细胞的来源、质量和特性可能会有所不同,这可能影响类器官芯
浅谈器官芯片的发展进程
一种药物或疫苗的开发必须首先通过动物试验,然后在人体中进行第1至3阶段试验,最后批准临床和患者使用。然而,动物阶段的药物开发过程让研究人员有了挣扎的感觉,因为,无论是西方还是东方社会,对反对动物实验的呼声越来越大,而人体试验也处于危机之中,由于伦理的限制,招募药物试验志愿者也很困难。那么,有没有更好
让器官“种”在芯片上
“未来,人体器官芯片或许能够取代我们的动物实验,成为一种颇具前景的研究手段。”中科院广州生物医药与健康研究院院长裴端卿对人体器官芯片这一全新领域掩饰不住自己的热情,他告诉《中国科学报》记者表示,随着日前中科院大连化物所微流控芯片研究组利用器官芯片技术,成功构建出动态三维高通量血脑屏障模型,人体
类器官芯片技术的发展会对药物研发行业产生哪些影响?
类器官芯片技术的发展预计会对药物研发行业产生以下重大影响:提高研发效率:减少药物研发过程中的试错次数,缩短研发周期,降低时间成本。降低研发成本:通过更准确的前期筛选,减少后期临床试验失败带来的巨大经济损失。提高药物安全性评估的准确性:能够更真实地模拟人体对药物的反应,从而更有效地发现潜在的毒性和副作
类器官芯片技术在药物研发中的发展趋势是怎样的?
类器官芯片技术在药物研发中的发展趋势包括以下几个方面:多器官集成与系统模拟:未来将更加注重多个类器官芯片的集成,构建更复杂的人体生理系统模型,以更全面地评估药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程。精准化与个性化:随着基因编辑和单细胞分析技术的进步,能够根据患者的特定基因背景和疾病特征定制个性化的类器
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
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
科学家研发可用于器官芯片中原位检测的胶体晶体微结构
器官芯片是集成干细胞、生物材料、纳米加工等前沿技术,在体外构建的器官微生理系统,可模拟人体不同组织器官的主要结构功能特征,在药物研发和疾病模型构建等领域具有广泛的应用前景。随着器官芯片系统发展,微米尺度下的环境构建与调控、检测反馈等逐渐成为其发展的技术需求。 近日,来自东南大学的研究团队研发了
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
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
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
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
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
英媒:新纳米芯片技术可让器官再生
核心提示:科学家们盛赞一项“突破性”技术:只需一块硬币大小的芯片板,就能实现受损器官的再生和严重创伤的修复。 参考消息网8月11日报道 英媒称,科学家们盛赞一项“突破性”技术:只需一块硬币大小的芯片板,就能实现受损器官的再生和严重创伤的修复。 据英国《每日电讯报》网站8月7日报道,这
多器官微流控芯片的设计原理
多器官微流控芯片将不同器官和组织的细胞在芯片上培养,以微通道相连,实现多器官集成化,以考察其相互作用或建立一个系统,用于体外药物筛选。芯片中可集成数个经过特殊设计的微培养室、灌注通道并同时培养多种细胞,利用微流控技术可以产生精确可控的流体剪切力、周期性变化的机械力和溶质浓度梯度变化的灌注液。利用这些
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、检测等基本操作单元集
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
Science-Advances-|-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