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,为生命科学、医学研究和新药研发等领域带来前所未有的发展机遇。为深入研讨器官芯片与微生理系统领域的发展现状以及未来趋势,日前,主题为“器官芯片与微生理系统”的第770次香山科学会议在北京召开。创新工具助力研发生命系统非常复杂,人们迫切需要新的理念、研究范式和高效工具去理解生命机制,探究疾病的发生与发展机理,从而开发有效策略以满足生命健康需求。以药物研发为例,目前新药研发速度远远跟不上疾病治疗需求,且失败率居高不下。据介绍,单药研发成本高达20亿至30亿美元,从药物研发到获批平均需要10至15年。当前生命科学领域急需通过新兴前沿技术提供更......阅读全文

“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

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

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,

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

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

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

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

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

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

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

美国院士用智能眼镜监控器官芯片

  《碟中谍4》中有这样一个片段不知道大家是否还有印象,特工利用安装在眼睛上的智能隐形眼镜来寻找和锁定目标人物。有人曾预言这项技术在20年内都不会实现,但事实是已经有人在研究它了。  谷歌眼镜(Google Glass)是由谷歌公司于2012年4月发布的一款“拓展现实”眼镜,它具有和智能手机一样的功

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

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

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

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

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

国内首个器官芯片国家标准正式发布

  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。这标志着我国在器官芯片标准化领域迈出了重要一步,对于推动该领域的科学研究和产业应用的规范化、标准化发展具有重大意义。11月3日,记者从东南大学获悉,该校苏州医疗器械研究院院长顾忠泽团队牵头完成

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

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

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

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