威斯研究所:芯片器官正在智能化

人类芯片上的器官技术现在已经发展到了一个让人欣慰的水平,不需要侵入性就可以反映细胞的健康、电活动和分化状态。

芯片器官的出现使得科学研究发生了非常大的变化,作为一个强大的工具,芯片器官允许科研人员以一种前所未有的方式研究人类组织和器官的生理情况。通过模拟正常的血液流动、机械微环境,以及不同的组织在活的器官内如何相互作用。相比于其他的体外方法,它们提供了一个更加系统化的途径来测试药物,最终有望帮助取代动物试验。

在几周的时间里,人类细胞在芯片上生长成为完全分化的,有功能的组织,例如模拟肺部和肠道的芯片器官,而研究人员还在寻求如何理解药物、毒素以及其他干扰是如何改变组织的结构和功能的。由Don Ingber领导的来自威斯研究所的团队正在寻求一种方式,如何长时间非侵入性的监测培养在那些微流体装置内细胞的健康和成熟情况。这与测量芯片器官内细胞的电功能变化非常不同,例如大脑神经细胞或者心脏的心肌细胞,无论是正处于分化过程还是正在响应药物,它们的电活动都非常的活跃。

现在,Ingber团队同威斯核心学院成员Kit Parker的团队合作,共同致力于为这些难题寻求解决方案,通过带有嵌入式电极的器官芯片可以精确地、连续地检测跨上皮电阻(TEER)。TEER广泛的被用于衡量组织的健康和分化情况,以及实时的评估活细胞电活动,如心脏芯片模型中那样。

“这些电活动芯片器官可以帮助打开一扇窗,让我们了解人类细胞和组织在器官环境中如何行使功能,而不需要进入人体或者从芯片上将细胞取出,”Ingber说,“我们现在开始实时研究在感染、辐射、药物暴露乃至于营养不良条件下,不同的组织屏障是如何损伤的,以及它们是在何时、如何响应重建治疗而愈合的。”

TEER测量往往用于对电极之间或者跨组织-组织界面(由器官特异性上皮或者内皮组成,是很多机构人类器官芯片的核心元件)的离子流进行定量。形成组织层的上皮细胞囊括了从我们的皮肤到很多内部器官的内表面。上皮细胞排列成了紧密的血管和毛细血管,并支撑它们的功能。这些细胞层作为一道对小分子和离子的屏障,起到保护器官和支持特异化功能的作用,例如肠道的吸收或者肾脏的选择性过滤尿液。反之,药物毒性、感染、炎症以及其他有害刺激可以破坏这些屏障。TEER测量就是基于对离子通道或电阻的限制,因此可以用于评估这些细胞层基础功能的完整性,以及由药物或则其他毒剂触发的损伤反应。

“使用一个新的逐层制作工艺,我们开发了一个微流体环境,在这个环境中,TEER测量电极是芯片架构的组成部分,并且置于尽可能靠近单通道或者平行的双通道中组织生长的位置”,威斯学院工程师Olivier Henry博士说,他在芯片设计方面做了很多推动工作。“与过去的电极设计相比,这种固定几何结构允许精确测量,在实验中和实验之间实现可比较性,并且这样可以准确的告诉我们,类似肺或者肠道这样有通道的组织是如何保持形态的,以及在药物和其他操作的影响下如何瓦解的。”

威斯团队的TEER侧量器官芯片设计发表在了《Lab on a chip》上。Kit Parker指出,“未来芯片器官是仪器芯片:这个想法是让实验人员从数据收集工作中解放出来。模拟器官的连续数据收集关闭正是我们所需要的,允许我们更加有效和安全的测量长期实验中的药物。”

器官芯片更加强大,我们向前迈进了一大步。

参考资料

[1] Wyss Institute’s Organ Chips get smartand go electric

来源:康健新视野(微信号 HealthHorizon)

为你推荐

石药集团与阿斯利康成立合资公司,收到1000万美元里程碑付款资讯

石药集团与阿斯利康成立合资公司,收到1000万美元里程碑付款

双方将在河北石家庄建设新一代生物制剂生产基地,该合资公司的初始业务将聚焦于为全球市场生产及供应双方约定的生物制剂药物原液(DS)。

2026-08-05 20:49

全球首款!核心医疗人工心脏产品获欧盟CE认证资讯

全球首款!核心医疗人工心脏产品获欧盟CE认证

Corheart®6 可用于桥接心脏移植、短期心肌功能恢复治疗以及长期终点治疗,完整覆盖终末期心衰从短期生命支持到永久循环辅助的全场景临床需求

2026-08-05 20:37

国家药监局批准3款创新医疗器械上市资讯

国家药监局批准3款创新医疗器械上市

近日,国家药品监督管理局批准了河南赛美视生物科技有限公司的“三焦点环曲面人工晶状体”和深圳北芯医疗科技有限公司的“心脏脉冲电场消融仪”、“一次性使用心脏脉冲电场消融...

2026-08-05 16:47

2000年-2025年国家基本医保药品目录相关数据资讯

2000年-2025年国家基本医保药品目录相关数据

药品数量仅指药品目录西药和中成药的编号数,截至2026年7月3日,目录内3253种药品对应药品通用名5890个。

2026-08-05 14:19

80亿美元,全球两家核药公司合并资讯

80亿美元,全球两家核药公司合并

美东时间8月3日,Curium Pharma宣布与Lantheus Holdings, Inc 达成最终合并协议。Curium将以每股102 5美元现金收购Lantheus全部流通股,基础对价70亿美元,若2030年前达成...

2026-08-05 13:51

英卓凡正式在华上市,联合英飞凡用于晚期或不可切除的肝细胞癌资讯

英卓凡正式在华上市,联合英飞凡用于晚期或不可切除的肝细胞癌

为晚期肝癌患者点亮长生存新希望

2026-08-05 11:03

章科:坚持为人民出政绩  推动医疗保障事业高质量发展资讯

章科:坚持为人民出政绩 推动医疗保障事业高质量发展

医疗保障制度依法保障每一位参保群众的医保权益,有力提高全社会医疗服务的可及性,有助于增进民生福祉、缩小贫富差距,促进社会公平和共同富裕。

2026-08-05 10:48

康宁杰瑞与PathosAI达成22亿美元ADC授权协议,1.25亿美元首付款资讯

康宁杰瑞与PathosAI达成22亿美元ADC授权协议,1.25亿美元首付款

8月4日,康宁杰瑞生物制药宣布其全资子公司江苏康宁杰瑞生物制药有限公司与美国临床阶段生物技术公司Pathos AI就TROP2 HER3双特异性抗体偶联药物JSKN016达成独家授权许可协议。

2026-08-04 22:14

剂泰科技与恒瑞医药达成AI制剂合作资讯

剂泰科技与恒瑞医药达成AI制剂合作

8月3日,剂泰科技发布自愿公告,宣布自主研发的AiTEM人工智能制剂创新平台将在恒瑞医药进行本地化部署,加速药物制剂配方开发效率。

2026-08-04 13:01

以专业教育与患者为中心的创新实践,解码中国代谢健康新图景资讯

以专业教育与患者为中心的创新实践,解码中国代谢健康新图景

近日,礼来中国今日于上海世博展览馆举办年度心血管代谢健康高峰论坛。

2026-08-04 11:41

东阳光药甘精胰岛素首批115.2万支发货美国资讯

东阳光药甘精胰岛素首批115.2万支发货美国

近日,东阳光药发布公告,首批甘精胰岛素注射液(商品名:Langlara)已于7月27日自湖北宜都生产基地分批启运美国,预计8月中下旬完成全部发货。首批计划发货115 2万支。

2026-08-04 11:37

维利信LBL-024用于转移性结直肠癌获批IND资讯

维利信LBL-024用于转移性结直肠癌获批IND

8月3日,维立志博发布公告,公司自主研发的PD-L1 4-1BB双特异性抗体维利信(LBL-024)联合用药治疗转移性结直肠癌(mCRC)的开放、多中心Ib II期临床试验申请已获得国家药品监...

2026-08-04 10:22

药明康德半年业绩超预期,大幅上调全年业绩指引资讯

药明康德半年业绩超预期,大幅上调全年业绩指引

预计2026年公司整体收入由人民币513-530亿元上调至人民币585-605亿元,上调幅度约14%,持续经营业务收入同比增速由18%-22%上调至35%-39%。药明康德计划向全体股东每10股派发现金红利5 1元(含税)。

2026-08-03 20:46

3.3亿元天使轮融资,主动科技刷新国内脑机接口领域融资纪录资讯

3.3亿元天使轮融资,主动科技刷新国内脑机接口领域融资纪录

上海主动科技有限公司正式宣布完成3 3亿元人民币天使轮融资。

2026-08-03 17:48

安永吴晓颖:中国创新药全球化步入深水区,交易价值兑现成行业分水岭资讯

安永吴晓颖:中国创新药全球化步入深水区,交易价值兑现成行业分水岭

近日,安永正式发布《从中国创新到全球价值:中国创新药全球合作与交易观察》白皮书

文/张蓉蓉 2026-08-03 17:33

微创持续葡萄糖监测系统获批资讯

微创持续葡萄糖监测系统获批

7月30日,上海微创生命科技有限公司的AccuSense 妙感持续葡萄糖监测系统(CGMs)获国家药品监督管理局(NMPA)批准上市。

2026-08-03 15:34

医院要求医药代表提供相关专业学历证明资讯

医院要求医药代表提供相关专业学历证明

根据《医药代表管理办法》第十条规定,医药代表应当具有医学、药学或相关专业大学专科及以上学历。

2026-08-03 13:37

消息称阿斯利康与百时美施贵宝正洽谈合并资讯

消息称阿斯利康与百时美施贵宝正洽谈合并

知情人士透露,两家公司近几个月已就合并进行了多轮磋商,交易有望在近期落地,但也存在推迟或破裂的可能。

2026-08-03 10:55

国家医保局召开全国深化医保基金管理突出问题专项整治工作中期推进会资讯

国家医保局召开全国深化医保基金管理突出问题专项整治工作中期推进会

7月31日,国家医保局会同最高人民法院、最高人民检察院、公安部、财政部、国家卫生健康委、税务总局、市场监管总局、国家中医药局、国家药监局,10部门联合召开全国深化医保基金...

2026-08-03 10:40

第12批国采,哪家企业中选品种最多?资讯

第12批国采,哪家企业中选品种最多?

本次集采65个品种全部采购成功,全国共4 5万家医药机构报量,327家企业的521个产品获得拟中选资格,覆盖抗感染、抗肿瘤、抗血栓、降血糖、降血压、降血脂、风湿免疫、消炎镇痛...

2026-08-02 19:58