基于类器官芯片的仿生组织器官模型构建
宋柯1,2,3 吴兴涵1,2 刘亚龄1,2*
(1精准医学转化研究中心, 四川大学华西医院, 成都 610041; 2国家精准医学产业创新中心, 成都 610041; 3MERLN再生医学技术研究所, 马斯特里赫特大学, 马斯特里赫特 6200 MD)
摘要 :
仿生组织器官模型旨在通过模拟人体组织器官的生物、物理及化学特性, 构建在结构与功能上与天然组织高度相似的实验体系。其最终目标是深化对组织发育、疾病机制和药物反应的理解。类器官芯片技术结合了类器官与器官芯片, 近年来在仿生组织和器官的构建中展现了显著的潜力。其通过芯片制造技术、微流控技术和检测技术的结合, 能够精确模拟及检测人体器官的动态生理特征, 为疾病研究、药物筛选和再生医学提供了重要工具。尽管类器官芯片技术在单器官模型的应用上取得了一定进展, 但要实现更加复杂的多器官交互模型以及肿瘤模型的构建仍面临挑战。该综述回顾了构建仿生组织器官模型的一般策略, 强调了其重要组成元素, 讨论了类器官芯片技术在单组织(如肝脏、心脏、上皮组织等)器官模型中的应用, 以及其在多器官互作模型(包括二联及三联以上互作模型)中的发展, 探讨了其在模拟各组织器官细胞行为和生理功能中的优势与不足。此外, 该文还详细阐述了类器官芯片在肿瘤模型中的应用, 强调了类器官芯片在抗肿瘤药物筛选和个性化治疗中的潜力, 并围绕类器官芯片模型构建指出了目前的挑战、展望了未来的发展方向, 旨在促进其医学转化, 为仿生组织器官模型构建提供新思路。
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