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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。

生物学家唐纳德·因格伯说:“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,这种芯片上的身体系统几乎不是人。它看起来更像是镶嵌的聚合物瓷砖,每一块都有多米诺骨牌那么大。两个液体通道排列着来自血管和身体各个部位的人体组织细胞。

“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)来模拟疾病和测试新药。但是孤立的细胞,甚至是微型器官,都没有充满整个器官的人体那么复杂。

因此,索族建议将许多器官芯片联系在一起:肺,肝,肠,肾,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

因格伯说:“目前在整个世界,没有比COVID-19更严重的危机了。他说,找到治疗COVID-19的最快速方法将是找到一种已经获得fda批准并可用于治疗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

我直到最近才听说过器官芯片。但是这个行业的起源已经有30年的历史了。它始于1989年,当时生物医学工程师迈克尔·舒勒(Michael Shuler)帮助一名学生制作了人体体液模型,以研究药物的效果。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。

“进入临床试验的药物中,大约有10%最终被批准为有用的药物。如果我们把它从10%改成20…在基本相同的投资下,社会可以得到两倍多的有用药物。”

迈克尔·普勒

他说:“进入临床试验的药物中大约有10%最终被批准为有用的药物。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获得两倍多的有用药物,”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,肝、肾和骨髓器官芯片对化疗药物顺铂的代谢速度与人类相似。器官芯片甚至对肾脏细胞造成了与化疗患者通常表现出的相同的损伤。

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

“我渴望看到FDA最终完全接受这项技术,”舒勒说。尽管FDA已表示支持,但这项技术尚未获得FDA批准用于临床前研究,而临床前研究通常需要动物实验。

Shuler和Ingber都认为器官芯片有巨大的潜力来加速药物开发,甚至超过动物研究,以至于动物研究已经过时。

除了新药研究之外,研究人员还可以为个别患者创造特定的器官芯片,在给患者使用药物之前,研究人员可以测试药物组合以进行个性化护理。而且,器官芯片平台可以缩小研究中的多样性差距,这一点很重要,因为某些群体比其他人更容易患某些疾病,但在研究中没有很好的代表性。

如果一切都按照Ingber和Shuler的计划进行,那么不久以后,器官芯片的研究将成为新药研发过程中的标准部分。

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