人体器官芯片的发展

已特别强调模仿肠肝相互作用，这对于预测药物的排布，功效，毒性以及阐明病理生理机制至关重要。在英国CN-Bio的Physiomimix的肠道器官芯片模型T6 MPS中已实现一定程度的肠胃交流模拟，这是由肠介导的肝脏CYP7A1（胆汁酸合成的关键酶）抑制所证实的。包含多种单元类型的互连器官芯片MPS可以帮助填补ADME谱的空白。例如，可以通过结合对肠道通透性，肝代谢，药物载体，载体蛋白和外排/流入膜泵的研究结果，间接获得有关药物分布的数据。 GSK、诺和诺德、罗氏等均已投资多个器官芯片平台，以开发用于药物筛选和评估的的创新模型。人体器官芯片的发展

单器guan和多器官芯片MPS技术旨在模仿器guan功能和/或交流的特定方面，而不是复制整个器guan或人体（10）。例如，与肾脏排泄相关的研究可能无法完全捕获肾脏功能的复杂性，但是在开发用于研究肾脏生理学特定方面的芯片模型和主要肾小管上皮类器guan方面已经取得了进展。多器官芯片MPS可以提供有关器guan之间相互作用的见解，并可以同时研究不同的过程；合并肝组织或其他易受毒性影响的器guan，为同时研究疗效和毒性提供了独特的机会。英国CN Bio的PhysioMimix器官芯片技术来自于MIT，用于在单器guan和多器guan实验中对细胞培养条件进行实时控制，以模拟体内生理学。人类器官芯片使用注意事项国际前**制药巨头对器官芯片领域的发展前景也大力看好。

微流控器官芯片的微流体通道中可以包含各种各样的复杂组件，例如微泵系统，混合室，合成基质，传感器（可以集成到在线数据记录器中），阀门和可单独控制的气动管线。必须为多器官芯片MPS建立细胞交流的途径，这可能涉及可溶性因子或细胞跨基质迁移。可调的流速，MPS内和MPS外的混合和分布，以及可调节的氧合水平为研究人员优化细胞活力或提出实验性问题提供了高度的灵活性。微流控器官芯片这些紧凑且适应性强的系统背后是各种各样的设计和制造方法。计算机辅助设计工具用于生成微流体和微电子系统的数字3D设计，可以将其导入3D打印软件（也称为“叠加制造技术”）。组织工程支架的生产中存在多种3D打印方法。基于挤压的3D打印是一种成熟的方法，它使用逐层工艺直接沉积热塑性或热固性材料。相反，采用立体光刻技术来印刷整个微流体系统，并利用光和光反应性材料引起空间控制的光聚合。

OOC器官芯片模型和其他MPS的应用程序多种多样-就像它们的制造和设计方法一样。已为大多数组织类型开发了Organoid，器官芯片模型和其他MPS，并提供了前所未有的进行毒性测试，个性化药物以及PK/PD和疾病机制研究的机会。考虑到它们在药物开发中的重要性，已大力致力于开发吸收和代谢模型。肠道药物吸收的测定通常采用静态2D单层培养中的结肠腺ai细胞（Caco-2）。尽管它们很受欢迎，但Caco-2分析存在固有的局限性，导致对细胞瓶药物转运的严重预测不足。创新的器官芯片技术为克服这一问题提供了机会，因为可以更精确地复制体内条件。改善肠道MPS上皮屏障的完整性是当务之急，这可以通过测量跨上皮电阻来评估。为了实现这一目标，在英国CN-Bio的Physiomimix平台上已经将Caco-2细胞与其他肠细胞（如杯状粘膜细胞）共培养，以提供进一步的复杂性并补充动态灌注模型。 器官芯片因在预测人体对新型药物反应的建模、测试等方面的极大前景，逐渐成为科研界的研究热点。

我们评估了一种英国CN-Bio的微生理系统（MPS），也称为器官芯片（OOC），其体外肝脏模型是否可用于了解肝脏毒性的详细机制方面。MPS先前已被证明可在液流状态下维持高度功能性的3D肝脏微组织长达4周，这可能使其非常适合评估DILI。我们使用了两种抗糖尿病的噻唑烷二酮类药物，曲格列酮（获得市场批准，但后来因DILI而撤销）和吡格列酮（批准的药物，但已知具备DILI风险）以评估MPS是否可检测急性和慢性毒性。这两种化合物的DILI通常很难使用标准的体外肝脏分析实验和体内临床前模型进行检测。对于每种化合物，进行一系列功能性肝脏特异性终点（包括临床生物标记物）的浓度反应分析，以生成EC50曲线。对功能性肝脏特异性终点进行分析，以从MPS中创建一个独特的机理的“肝毒性特征”，以证明其评估新型药物的人类DILI风险的能力。器官芯片，之所以被称之为芯片，是因为其制造流程早初采用的是微制造方法由计算机微芯片的方法改造而成的。肝类器官芯片*近进展

近期在血脑屏障（BBB-on-chips）的器官芯片模型的开发方面取得的进展以及仍然面临的挑战。人体器官芯片的发展

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