器官芯片

提供更具动态性的生理环境

简介

人体中的细胞能够在细胞外基质 (ECM) 中自然生长和重塑,而细胞外基质可以产生不同的生物物理、生物化学和机械信号并传递给细胞。因此,ECM 环境的复杂性是研究生理途径和疾病进展时的重要考虑因素。

近年来,研究人员开发出了器官芯片设备,这些设备结合采用了 3D 生物打印和微流控技术等互补技术,能够重建更具动态性的生理环境,支持机械刺激、流体和气体交换及共培养相互作用。

生物打印领域近期的一些技术进步,例如多打印头技术、同轴打印喷嘴、光固化生物打印机等,正在迅速推动着器官芯片领域的发展。

生物打印的器官芯片

生物打印和微流控技术相结合,让按需型、个性化器官芯片模型的研发成为了可能,而且未来有望在药物试验中取代许多临床前步骤。结合采用 BIO X 等挤压式生物打印机及 VasKit 灌注系统等微流控系统,可生产出复杂的器官芯片模型;另外,多打印头技术也可用于组织空间异构的一步式生产设计之中。 LUMEN X 和  HOLOGRAPH X 等光固化生物打印机也是搭配器官微流控系统使用的实用工具,可按照各个器官单元自身的脉管系统进行生物打印,然后与其他系统建立关联,用以进行药物筛选或组织成熟处理。3D 生物打印与微流控设计结合使用之所以有如此明显的优势,是因为能够以自动化方式构建一个图案化的仿生异构微环境。

相关刊物

乔治亚科技大学

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The Novo Nordisk Foundation Center for Stem Cell Biology (DanStem)

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