器官芯片与工程化人体组织在药物研发中的应用前景

摘要

cqvip:背景:器官芯片是指在体外建立的模拟人体生理或病理状态的小型组织或器官。目的:综述单器官芯片和复合器官芯片的设计理念,讨论其在药物发展和精准医疗中的潜力、应用前景,以及目前尚未解决的问题。方法:通过计算机检索在PubMed数据库、CNKI中国期刊全文数据库收录的相关文献。英文检索词为“Organs-on-a-chip,drug development,cell culture,Organoids,microfluidic systems,induced pluripotent stem cells,liver”,中文检索词为“器官芯片,药物研发,肝脏,微流控系统,血脑屏障,肿瘤”,最终纳入68篇文献进行归纳总结。结果与结论:器官芯片技术集合了工程化人体组织工程、半导体制造以及不同来源的成人体细胞培养等领域的最新研究进展,突破了现有细胞和动物模型的限制,将整个器官或系统的活动、力学特性、生理反应等体现在3D微流体细胞培养芯片上。通过将人类细胞与生理相关微环境相整合,模拟体外的人类生理或病理状态,使得它们有望用于补充并减少药物、医学设备及生物材料的临床应用前的动物实验,也为筛选药物的不良反应提供有利的体外平台。