关于器官芯片作为研究组织障碍的强大临床前模型的全面审查
Yagmur Filiz1, Alessio Esposito2, Carmelo De Maria2
1Department of Development and Regeneration, Faculty of Medicine, KU Leuven, 8500 Kortrijk, Belgium.
Progress in biomedical engineering (Bristol, England)
|December 10, 2024
概括
器官芯片 (OoC) 技术提供了与传统方法相比,人类生理学的先进建模. 本综述从生物学和工程角度探讨了OOC平台,重点是组织屏障应用.
科学领域:
- 生物工程是生物工程.
- 生物技术是生物技术.
- 生理学 生理学 生理学
背景情况:
- 传统的临床前模型 (2D/3D细胞培养,动物模型) 无法充分复制人类的生理复杂性.
- 器官在芯片 (OoC) 技术成为模拟人类生理学和病理生理学的优越替代方案.
- 现有的模型缺乏复杂的生物和动态微环境,这对于精确的疾病模拟至关重要.
研究的目的:
- 从生物学和工程角度审查和评估器官在芯片 (OoC) 平台的必要性.
- 批判性地讨论OOC技术的生物工程应用,特别是对人类组织壁垒的建模.
- 为未来的创新提供对 OoC 平台的实际实用性,潜力和局限性的见解.
主要方法:
- 生物学视角:OOC系统中的细胞和细胞外矩阵组件的分析.
- 工程视角:阐明OOC的工作原理,流动动力学和传感器集成.
- 对OOC平台的最新进展和应用进行文献综述,以建模各种组织障碍.
主要成果:
- OoC平台将细胞组件与工程微环境集成在一起,以更好地模仿人类组织.
- 流动动力学和传感器集成是提高OOC模型保真性的关键工程方面.
- 在模拟血脑,眼睛,鼻子,肺和胃肠道障碍物的应用中,近期的例子突出了这一点.
结论:
- 通过提供更准确的生理模型,OoC技术显著推进了临床前药物开发.
- 结合生物和工程方法对于优化OOC平台设计和应用至关重要.
- 尽管目前的局限性,OoC平台显示出模拟组织障碍的巨大潜力,未来发展有希望.
