用器官和芯片上的器官对病的建模
Samira Musah1,2,3,4, Rohan Bhattacharya1,3, Jonathan Himmelfarb5
1Department of Biomedical Engineering, Pratt School of Engineering, Duke University, Durham, North Carolina, USA;
Annual review of biomedical engineering
|February 29, 2024
概括
使用干细胞的新模型为了解和治疗病提供了希望. 这些先进的器官和器官芯片可以改善药物开发和个性化医疗.
科学领域:
- 腎臟病學 (nephrology) 是一種醫學專業.
- 再生医学是一种再生医学.
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 脏疾病影响全球超过8.5亿人,医疗保健费用高.
- 目前的药物开发面临挑战,原因是动物模型对疗效和毒性的预测不佳.
- 了解病的分子机制对于治疗的发展至关重要.
研究的目的:
- 审查使用诱导多能干细胞 (iPS) 的ex vivo脏模型的进展.
- 突出器官和器官芯片 (器官芯片) 系统的潜力.
- 讨论这些新模型的挑战和未来方向.
主要方法:
- 利用iPS细胞生物学来设计脏器官.
- 利用器官芯片技术创建功能性脏模型.
- 审查最近关于iPS细胞衍生脏模型的科学文献.
主要成果:
- 从iPS细胞衍生的器官和器官芯片在模拟人类的发育和功能方面表现有前途.
- 与传统方法相比,这些模型可以更好地预测患者特异性反应和药物毒性.
- 最近的进展表明,在模仿人体特有的脏生理学方面,其能力得到了增强.
结论:
- 器官和器官芯片代表了人类病模型的重大进步.
- 这些技术有可能彻底改变治疗发现和针对脏疾病的个性化医疗.
- 克服当前的挑战是充分实现这些先进模型的临床潜力的关键.
