器官晶片

器官晶片() ,是一种多通道3D微流控晶片,以细胞培养,模擬器官或系统的活动、力学和生理反应,也是一种人工器官。 它是一个重要的生物医学工程的研究主题。芯片上的实验室(LOCs)和细胞生物学的融合允许在特定器官的背景下研究人类生理学,引入体外多细胞人类生物体的新模型。有望在未来改变在药物开发和毒理测试中对动物的需求。

尽管有多份出版物声称已将器官功能转化到这个器官芯片上,但这些应用仍处于起步阶段。芯片上的器官在不同的研究者之间的设计和方法有很多不同。因此,这些系统的验证和优化将是一个漫长的过程。已经被器官芯片模拟的器官包括大脑、肺、心脏、肾、肝、前列腺、血管(动脉)、皮肤、骨骼、软骨等。

单器官芯片
肝芯片
肝脏芯片装置利用微流控技术,通过模仿涉及肝脏功能的复杂肝叶来模拟肝脏系统。 肝芯片设备提供了一个良好的模型,帮助研究人员以相对较低的成本研究肝脏的功能障碍和发病机制。研究人员使用原代大鼠肝细胞和其他非瓣膜细胞。 这种共培养方法被广泛研究,并被证明有利于延长肝细胞的生存时间,支持肝脏特定功能的发挥。许多肝脏芯片系统是由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的,根据特定的设计和目标,有多个通道和腔室。 PDMS被使用并变得流行,因为它的原材料价格相对较低,而且它也容易被塑造成微流体装置。 但是PDMS可以吸收重要的信号分子,包括蛋白质和激素。其他更惰性的材料,如聚砜或聚碳酸酯,也被用于肝脏芯片。 Caco-2细胞是在其母体细胞--人类结肠腺癌--的自发分化下培养的,代表了肠道的保护和吸收特性模型。 [23] 微通道由聚二甲基硅氧烷(PDMS)聚合物制成。 通过在主细胞通道双层两侧的真空室中诱导吸力,形成拉伸和放松的循环机械应变,以模仿肠道行为。 该系统维持了结肠上皮细胞、类鹅卵石细胞和细菌Faecalibacterium prausnitziiEubacterium rectaleBacteroides thetaiotaomicron共同培养。

肾脏芯片
心脏芯片
大脑芯片
前列腺芯片
血管芯片
多器官芯片
参考
外部链接

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