開放式微流控系統(tǒng):同時研究多個器官系統(tǒng)上的藥物效應
麻省理工學院的研究人員開發(fā)了一種先進的微流控系統(tǒng),其中包含多達10個器官的組織。該裝置允許科學家同時測試候選藥物對多器官系統(tǒng)的影響。以這種方式篩選候選藥物減少了后續(xù)臨床試驗期間出現意外副作用的機會,并減少了對動物試驗的需求。
以往,候選藥物經常在動物身上進行篩選,但這種方法是有一些局限性。對動物有治療作用的藥物有可能并不適用于人類,同樣的藥物,在動物試驗時可能不會出現副作用,但當研究人員向人類施用藥物時會出現副作用。
研究人員Linda Griffith說:“動物并不能完全代表需要開發(fā)藥物和理解疾病的各項因素。“當研究者們觀測各類藥物時,這一點變得越來越明顯。很多時候,試驗時沒有看到藥物問題,特別是可能被廣泛使用的藥物,直到新藥上市以后才顯現出它的問題所在?!?/span>
另一種方法是從微流控芯片上選定器官培養(yǎng)人體組織,以創(chuàng)建更接近模仿人體生理學的系統(tǒng)。但迄今為止,沒有人能夠在同一芯片上培養(yǎng)超過幾種不同的組織,使得在一次測試中不可能了解候選藥物如何影響多器官系統(tǒng)。
麻省理工學院的研究小組現在已經開發(fā)出一種新的微流體系統(tǒng),他們可以同時培養(yǎng)10種組織類型,每種組織包含1-2百萬個細胞。以往,傳統(tǒng)的微流體系統(tǒng)大多是封閉式系統(tǒng),難以操縱細胞并取樣進行分析。而新的芯片是一個開放的系統(tǒng),并結合了多個泵,可以在不同器官系統(tǒng)之間移動液體,模擬循環(huán)系統(tǒng)。
迄今為止,該研究團隊已經在芯片中培養(yǎng)了皮膚,肺,腸道,肝臟,子宮內膜,心臟,胰腺,腦,腎和骨骼肌組織樣品,并且使用直接來自患者的原代細胞,使其結果更貼近臨床表現。該團隊通過將藥物遞送至芯片中的胃腸組織來測試該系統(tǒng),模擬口服患者服用該藥物,并監(jiān)測藥物在芯片上其他組織中的移動位置,研究其對該組織的影響以及它是如何分解的。
Griffith說:“我們微流控平臺有一獨特的優(yōu)勢就是可以任意擴展或縮減它,并適應許多不同的配置。” “我認為這將帶給微流控領域一次較大的轉型,我們開始從三器官或四器官系統(tǒng)獲得更多信息,并且把微流控芯片設計的更加具有成本優(yōu)勢,而且可以獲得更多更有價值的信息,這一點非常重要!“
(文章來源: CIMD 轉載僅供參考學習及傳遞有用信息,版權歸原作者所有,如侵犯權益,請聯(lián)系刪除)
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