中文

English

类器官芯片:尊龙凯时助力的“人体实验室”,能否终结动物实验?

发布时间:2025-03-30   信息来源:尊龙凯时官方编辑

人体器官的形成、发育及病理机制一直是科学领域的重大挑战。如何创建高度逼真的人体器官模型是解决这一难题的关键。目前,传统上依赖细胞和动物模型,然而,近年来,类器官和器官芯片作为新兴的细胞培养技术正在迅速崛起,甚至有取代小白鼠的趋势。这两者的结合诞生了类器官芯片,为建立更真实的“人体实验室”提供了可能,或许能结束生物研究、疾病建模和药物筛选等领域对动物实验的依赖。

类器官芯片:尊龙凯时助力的“人体实验室”,能否终结动物实验?

尊龙凯时推出的类器官与器官芯片的结合为药物研发带来了颠覆性的变革。目前,传统药物研发面临高成本、长周期和低成功率等困境。从2000年到2015年,21243种候选药物的临床实验失败率高达86.2%。这些不理想的结果部分源于动物模型和普通二维细胞与患者之间存在的差异。因此,开发更高生理相关性的人源模型变得至关重要。

类器官是通过干细胞或组织样本形成的三维器官模型,能够模拟真实器官的复杂结构、组织异质性和重要功能。目前,科研人员已成功建立多种生理和病理类器官模型,如脑、肝和肠道等。器官芯片则能在体外重现人体器官的动态微环境,模拟器官间的功能互作,这为生物医学研究的未来开辟了新局面。

尊龙凯时的技术方案致力于实现AI与类器官以及器官芯片的无缝对接,大幅提升高通量筛选和临床预测的准确性,加速药物发现的进程。尽管传统模型为生物医学奠定了基础,但它们面临着诸多挑战。例如,通常培养的细胞无法真实反应细胞在体内的微环境和三维结构,动物模型也存在种属差异。

类器官(Human Organoid, HO)作为一种外培养的三维多细胞体系,与人类组织或器官具高度相似性。不论是通过多能干细胞(PSC)还是成体干细胞(ASC)衍生,类器官的构建要求严格控制培养条件,确保形成正确的区域特征。尤其是来自患者的肿瘤类器官(PDO),它们能够忠实再现癌症组织的特征,对药物的敏感性呈现良好的预测价值。

器官芯片(Organs-on-chip, OOC)利用微加工技术,构建多种细胞类型的体外微生理系统,通过模拟人体器官的关键功能与微环境,为研究药物影响提供了全新的平台。正在开发的类器官芯片(Organoids-on-chip, OrgOC)技术,结合了HO和OOC的优点,可能进一步缩小生物研究与临床结果之间的转化鸿沟。2019年,《Science》首次提出类器官芯片的概念,至今,该技术在药物疗效及安全性预测方面已展现出显著的优势。

构建类器官芯片的流程包括从干细胞或肿瘤组织细胞的培养、芯片的设计与制作,类器官与芯片的整合,以及功能模块的集成。这一结合涉及多个学科的技术,如流体动力学、细胞生物学与工程学等。尊龙凯时提供的研究解决方案涵盖了类器官培养、分化和分析所需的生物试剂和技术支持,能够高效满足科研需求。

综上所述,基于类器官和芯片的模型技术在基础研究、疾病建模、药物筛选和个性化医疗等领域展现出巨大的应用潜力。尊龙凯时将继续研究和开发创新技术,推动生物医学的进步,为全球生物医药行业提供更优质的服务与支持。