器官晶片是藥物開發的新一代體外測試系統,能夠模擬人體器官的功能,提供更準確的測試結果。這項創新技術不僅加速藥物開發過程,更顯著降低實驗成本。
傳統細胞培養
✘ 模擬生理機能
✘ 細胞交互作用
✔ 基因背景調節
傳統動物試驗
✔ 模擬生理機能
✔ 細胞交互作用
✘ 基因背景調節
器官晶片
✔ 模擬生理機能
✔ 細胞交互作用
✔ 基因背景調節
器官晶片,結合微流體學、微機械加工、生物材料工程和生物學等多個領域,建立微生理環境系統,提供更接近真實人體生理環境的測試平台。
傳統細胞培養所處的2D或是3D環境,雖然具有高通量實驗的機能,但培養環境無法模擬生理上的功能,例如橫膈膜收縮、肺泡收縮、肌肉的收縮,同時不具備模擬體循環的功能,也缺乏細胞之間的交互作用;而動物試驗則因基因背景不同,容易產生與人體試驗不同的結果。
器官晶片可以取代傳統細胞培養、動物試驗為生物醫學研究、新藥開發和個人化醫療等領域帶來了更多可能性。
腫瘤微環境晶片利用立體空間培養病理環境,可在體外重現冷腫瘤(Cold Tumor)的結構與組成,適用於藥物測試和毒物測試。目前在臨床上主要應用於非小細胞肺癌的藥物測試,特別是化療藥物 Alimta 及免疫藥物 Atezolizumab 和 Pembrolizumab 的結合治療。
肝晶片結合了MEMS技術和細胞培養技術,在體外重現生理環境下的肝臟組織。這項技術不僅能夠提供測試藥物毒性的環境,還能夠模擬正常肝組織功能,包括分泌尿素和代謝藥物的能力,與傳統細胞培養方法相比,肝晶片更接近真實肝臟組織,因此在臨床開發前的毒性研究領域具有特殊的應用價值。
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