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【生医工】AFM综述:细胞球及类器官芯片最新进展

时间:2023-03-19 来源: 浏览:

【生医工】AFM综述:细胞球及类器官芯片最新进展

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2023年1月,随着美国食品药品监督管理局FDA宣布新药不再需要进行动物实验,进一步推动了体外模型的市场应用。多细胞球和类器官模型是体外模型中的代表,在疾病模拟、个体化医疗以及药物筛选等许多应用中表现出巨大的潜力。相比于动物模型,多细胞及类器官模型避免了动物伦理的问题,且可以模拟比传统平面培养的细胞模型更复杂、而更具有代表性的生物过程。但是,细胞球及类器官模型的体外构建存在着产量低、批次差异大、体内微环境构建及监测困难等问题。
微流控技术和微纳制造的快速发展,可以满足细胞球及类器官模型在体外构建对工程方法的要求,并针对上述存在的问题进行优化。近日,澳大利亚工程院院士 悉尼科技大学金大勇 教授、 中国科学院上海硅酸盐研究所吕宏旭 研究员、新加坡 南洋理工大学陈又诚 教授和 房国成 博士后研究员在国际期刊 Advanced Functional Materials 发表了题为“Advances in spheroids and organoids on a chip”的长篇综述。该综述首先 比较了多细胞球和类器官模型的相似点与不同,并重点介绍了类器官芯片技术在时空信号调控、力学刺激及检测、高通量生产、共培养体系构建、传感成像集成等方面的重要进展,并展望了类器官芯片在将来的机遇和挑战。

图1. 多细胞球及类器官芯片优势总结

图2. 多细胞球及类器官芯片在时空信号调控方面的应用 (A-B)生化信号的梯度空间调控,(C)药物刺激时间调控,(D-E)空间结构对模型内部生化信号的影响,(F-H)模型结构及尺寸的调控

图3. 机械力学刺激信号的构建及检测 (A-D)利用类器官芯片探索流体剪切力对肾脏、胰腺、胃肠以及大脑类器官的影响,(E-F)肠蠕动模拟及肿瘤的拉伸刺激,(G-I)模型力学参数的检测。
原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面):
Advances in Spheroids and Organoids on a Chip 
Guocheng Fang, Yu‐Cheng Chen, Hongxu Lu, Dayong Jin
Adv. Funct. Mater. , 2023 , DOI: 10.1002/adfm.202215043

导师介绍
金大勇
https://www.x-mol.com/university/faculty/324966
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