跨越障碍:在建模生物障碍和测量器官芯片系统中障碍完整性的进步和挑战
Alisa Ugodnikov1,2, Henrik Persson1, Craig A Simmons1,2,3
1Translational Biology & Engineering Program, Ted Rogers Centre for Heart Research, Toronto, ON M5G 1M1, Canada. alisa.ugodnikov@mail.utoronto.ca.
Lab on a chip
|May 1, 2024
概括
本综述探讨了使用器官芯片技术的先进体外障碍模型,以更好地了解生物障碍和药物输送. 它强调了在这些微流体系统中评估屏障完整性的方法.
科学领域:
- 生物技术和生物医学工程 生物技术和生物医学工程
- 细胞生物学和生理学
- 药物交付和药理学 药物交付和药理学
背景情况:
- 生物屏障 (血脑屏障,皮肤,肠道粘膜) 对于恒温,疾病和药物输送至关重要.
- 在体外模型对于研究屏障生物学和开发治疗方法至关重要.
- 传统的模型缺乏准确的障碍物表示所需的生理忠实性.
研究的目的:
- 审查器官芯片 (OOC) 系统的开发和应用,以建模生物障碍.
- 讨论在微流体环境中评估屏障完整性和功能的方法.
- 确定屏障芯片研发的未来方向和挑战.
主要方法:
- 微流体细胞培养和器官芯片 (OOC) 系统被用来模仿生理条件.
- 模拟了诸如流体剪切,微观尺寸,机械线索和共同文化等关键环境方面.
- 用分子透性和电感应技术来评估屏障的完整性.
主要成果:
- 与传统的体外屏障模型相比,OOC系统提供了增强的生理保真性.
- 在不破坏微环境的情况下,准确评估屏障完整性对于OOC模型至关重要.
- 对于屏障在芯片平台的评估方法的实施和标准化存在挑战.
结论:
- 芯片上的屏障模型在研究生物屏障和促进治疗开发方面取得了重大进展.
- 需要进一步的研究来解决制造成本,标准化和跨学科合作的问题.
- 开发强大的评估工具对于成功转化芯片屏障技术至关重要.
