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器官的芯片

哈佛大学的Wyss Institute领先地位

研究人员通过将“器官芯片”链接在一起的技术为人体建立了一个代理,这是一种可以加速疾病和新治疗的研究。器官芯片 - 来自特定器官的组织细胞,如身体中的系统相连,将允许研究人员研究实验室中各种药物和化学品的人类反应,而无需人体或动物测试受试者。

生物学家Donald Ingber说:“这有点像人体体外实验。”

如果这让人想起弗兰肯斯坦(Frankenstein),请放心,芯片上的身体系统几乎不是人类。它看起来更像聚合物瓷砖的镶嵌,每一块都有多米诺骨牌大小。两条体液通道排列着来自血管和身体各部分的人体组织细胞。

“这是动物和人类之间的一步,动物研究有自己的问题。他们不是人类,(所以)他们没有人的反应,”ingber说。

器官的芯片

研究人员开发了“询问者”自动链接器官芯片。信誉:哈佛大学的WYSS学院

94%通过动物研究的药物在人类试验期间将失败,因此科学家还在培养皿中的人体细胞上测试药物。但是,内啡皿中的细胞不再代表整个人体而不是动物。最近,研究人员已经转向生长mini-organs(也叫瀑样建立疾病模型和测试新药但是,孤立的细胞,甚至是微型器官都缺乏充满器官的整个人体的复杂性。

因此,因格柏建议将许多器官芯片连接在一起:肺、肝脏、肠道、肾脏、皮肤、骨髓和血脑屏障。

Ingber在Harvard's Wyss Institute的团队建造了一个叫做询问器的乐器,它自动将器官芯片链接到创建功能性“人体机构芯片”。通过这个平台,他们可以预测人体如何代谢药物。他们现在关注治疗COVID-19

因格贝尔说:“目前全世界没有比COVID-19更大的危机了。他说,找到治疗COVID-19的最快方法是找到一种已经获得fda批准、可以重新用于治疗COVID-19的药物。

“问题是Covid-19,需要快速提出某种解决方案。你可以在那里获得毒品的最快方式,这可能会阻止传播,从而让我们回去工作,将找到一些现有的药物英格尔说,你可以重用已经批准和安全的。““我们正在制定一种系统的方法来将其中一些药物提升到患者中要测试的优先级列表。”

即使是FDA批准的药物,通过在Covid-19患者中需要在Covid-19患者中进行批准的批准冠状病毒的治疗

我最近才听说过器官芯片。但该行业的起源大约有30年的历史。它始于1989年,当时生物医学工程师迈克尔·舒勒(Michael Shuler)帮助一名学生制作人体液体模型,以研究药物的作用。他们的模型模拟了组织是如何连接在一起的。这开始芯片的演变。从那以后,盗窃和约100家公司已经商业化了器官芯片。

“大约有10%进入临床试验的药物最终获得批准,成为有用的药物。如果我们把这个比例从10%提高到20%…社会在基本相同的投资中获得了两倍的有效药物。”

迈克尔·普勒

“大约有10%进入临床试验的药物得到批准,是有用的药物。如果我们把这个比例从10%改变到20%——我们认为我们甚至可以做得更好——这意味着社会在基本相同的投资下可以得到两倍的有效药物。”舒勒说。

器官芯片确实有助于预测人体如何代谢药物。在一个研究Ingber发现相关的肝、肾和骨髓器官芯片对化疗药物顺铂的代谢速率与人类代谢速率相似。器官芯片甚至对肾细胞造成了化疗患者常见的损伤。

器官的芯片

在显微镜下连接到其他器官芯片。信誉:哈佛大学的WYSS学院

舒勒说:“我很期待看到FDA最终完全接受这项技术。”尽管FDA已经表示支持,但该技术还未获FDA批准用于临床前研究,这通常需要进行动物实验。

舒勒和因格伯都认为器官芯片在加速药物开发方面有巨大的潜力,甚至超过了动物研究,以至于动物研究已经过时。

除了新药研究,通过为每个病人创造特定的器官芯片,研究人员可以在给病人使用药物之前测试用于个性化护理的药物组合。器官芯片平台可以缩小研究领域的多样性差距,这一点很重要,因为某些群体比其他群体更容易患某些疾病,但在研究研究中并没有得到很好的体现。

如果一切都按照Ingber和Shuler的计划进行,用不了多久,器官芯片研究就会成为新药研发过程中的标准部分。

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