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NC3Rs:国家动物替代改良和减少研究中心
指导

Organ-on-a-chip技术

器官芯片(OoC)技术是在基础和应用研究中减少对动物模型依赖的有前途的工具。

简介

器官芯片(OoC)技术,也被称为微生理系统(MPS)或组织芯片,是一种微流体细胞培养设备,概述了人体组织和器官的结构、功能和(病理)生理学体外。

我们通过多种机制支持OoC技术的发展和应用,包括:

你可以在下面找到更多关于我们的海外课程活动以及其他全球计划和倡议的信息。这些资源的目的是展示我们在这一领域的项目组合,并为社区提供信息和支持,包括技术开发人新利体育登陆老版本员、终端用户、监管机构和在活的有机体内研究人员正在寻求采用替代方法。

报告和建议

这份发布于2021年的NC3Rs报告总结了OoC的现状,以及我们对支持该技术发展和更广泛采用的建议。

2018年举行的OoC联合研讨会总结概述了英国推进该技术的关键重点领域。

MPSCoRe工作组

我们已经与NICEATM(美国国家毒理学计划替代毒理学方法跨部门评估中心)建立了一个工作组,以协调使用微生理系统(芯片上器官和其他复杂多细胞)的全球努力在体外以减少对模型的依赖在活的有机体内COVID-19的研究。

了解更多关于MPSCoRe工作组的信息新利体育登陆老版本

融资机会

我们资助OoC技术的开发和应用研究经费而且破解它创新项目,并鼓励在这一领域的应用。到目前为止,我们已经投入了1020万英镑的资金,用于开发用于评估的OoC模型肾脏而且中枢神经系统毒性和卵巢癌的研究.下面,你可以找到更多关于我们资助的OoC研究的信息。

我们通过我们的项目资助早期职业奖(博士学位的人数而且培训奖学金).

我们的10luck新利 赠款通过资助模型开发人员和最终用户之间的合作,支持采用已建立的3Rs技术。

我们的破解它的计划支持3r创新,将伟大的想法转化为产品和服务。

  • 如果您是终端用户,您可能有兴趣通过我们的年度公开电话(例如,针对您的需求的新产品或技术的呼吁)提交一个CRACK IT Challenge的想法。参观赞助一个挑战登录我们的创新平台网站了解更多信息。
  • 如果您是一名技术开发人员,希望找到新的合作伙伴和客户,以便进一步开发、验证和使用您的OoC技术,那么您可能有兴趣通过技术合作平台konfer展示您的技术。请访问技术合作页面更多信息请访问创新平台网站。

资助OoC研究

要了解更多我们通过研究基金和CRACK IT项目支持的OoC技术,请访问新利体育登陆老版本

全球计划和举措

资金和伙伴关系对于支持OoC开发、推动其商业化和采用至关重要。以下这份非详尽的清单总结了OoC领域过去和正在进行的一些全球项目和举措。

药物筛选计划之组织晶片

该项目由国家卫生研究院下属的国家先进转化科学中心领导,于2012年启动,目的是开发人体器官系统的组织芯片,以更好地预测药物的安全性和有效性。开发了一系列不同的平台,并建立了两个组织芯片测试中心和一个组织芯片数据库中心,以独立测试和验证这些平台。该项目继续专注于功效和疾病建模、个性化药物、免疫系统和太空中的组织芯片。

说明方案和产出的文件:


国防高级研究计划局(DARPA)微生理系统计划

该项目于2012年启动,目的是开发一种在体外将十个或十个以上的器官系统连接在一起,以评估新型医疗对策(例如新出现的传染病和化学或生物攻击)的安全性和有效性的平台。来自麻省理工学院(MIT)和威斯学院(Wyss Institute)的团队获得了资助,这导致了两个平台的开发。的美国国防部高级研究计划局的报告概述方案及其产出。

描述所开发平台的论文:


创新与质量(IQ)联盟MPS附属机构(IQ MPS附属机构)

一个由制药和生物技术公司组成的非营利组织,旨在促进跨制药公司的微生理系统(MPS)合作和数据共享,提高人们对MPS的认识,并支持MPS的认证和实施。

发表了一系列的论文芯片实验室概述制药业的观点和开发、评估和描述MPS模型的考虑因素,以支持药物的发现和开发-见法布尔et al。(2020)


北美3Rs协同(NA3RsC)微生理系统倡议

NA3RsC已经建立了MPS倡议,以鼓励合作以增加技术的采用和监管接受度。该倡议包括来自商业系统供应商和最终用户的代表。


德国GO-Bio多器官生物反应器项目

GO-Bio基金被授予柏林技术大学,与TissUse GmbH、德累斯顿的夫劳恩霍夫IWS和斯图加特的夫劳恩霍夫IGB合作。

描述了开发的多器官模型的论文,包括人体三维肝脏和皮肤模型,以及连接人体肠道、皮肤、肝脏和肾脏的ADME芯片:


欧盟body-on-a-chip

由InSphero AG(瑞士)、苏黎世理工学院(瑞士)、鲁汶大学(比利时)、多特蒙德技术大学(德国)和阿斯利康公司(AstraZeneca)组成的财团获得了资助,用于开发一种连接多器官组织模型的设备。这导致了一种板基设备的产生,由InSphero商业化,称为AkuraTM Flow。


荷兰人体器官和疾病模型技术研究所(hDMT)

hDMT成立于2015年,是一家非盈利技术研发机构,整合了人类干细胞技术与学术和行业专业知识,开发人体器官和疾病芯片模型。重点领域包括片上血管/血管疾病、片上心脏/心脏疾病、片上癌症和片上大脑。


芯片上的器官开发(ORCHID)

由Horizon 2020资助的欧盟计划于2017年启动,旨在创建OoC路线图,并建立学术、研究、工业和监管机构网络,将技术从实验室推广到应用。

项目已经完成,路线图已经发布,概述在Mastrangeliet al。(2019).路线图将继续通过欧洲Organ-on-Chip社会成立于2018年,是ORCHID的一个产出项目。该协会是一个非营利性组织,提供机会分享该领域的知识和专业知识,并举办年度会议。


替代动物试验中心(CAAT)/CAAT欧洲T4智库关于MPS

2015年,CAAT跨大西洋毒理学智库(t4)研讨会召集了全球利益攸关方,讨论了针对行业需求和要求的OoC技术的现状,以促进采用和监管接受。2019年,随后举行了一次研讨会,讨论了该技术被制药行业采用和获得监管认可需要克服的障碍。


英国器官芯片技术网络

一个由MRC、EPSRC和BBSRC资助的网络,以捕获、激发和发展英国在OoC领域的研究活动。


日本医学研究和发展机构

该项目旨在开发由诱导多能干细胞衍生的细胞填充的ooc,可在药物研发中应用于安全性和药代动力学,重点关注肝、肠、肾和血脑屏障。

参考文献

  1. Edington CDet al。(2018)。定量生物学和药理学研究的互联微生理系统。科学报告8: 4530。doi:10.1038 / s41598 - 018 - 22749 - 0
  2. 法布尔K.(2020)。介绍在药品安全和ADME应用中微生物生理系统(MPS)的表征和使用的手稿系列。芯片实验室20(6): 1049 - 1057。doi:10.1039 / c9lc01168d
  3. Herland一et al。(2020)。通过流体耦合血管化器官芯片定量预测人体对药物的药代动力学反应。自然生物医学工程。doi:10.1038 / s41551 - 019 - 0498 - 9
  4. Low LA和Tagle DA (2017a)。芯片上的器官:进展、挑战和未来方向。实验生物学与医学242(16): 1573 - 1578。doi:10.1177 / 1535370217700523
  5. Low LA和Tagle DA (2017b)。用于药物疗效和毒性测试的微生理系统(“芯片上的器官”)。临床与转化科学(4): 237 - 239。doi:10.1111 / cts.12444
  6. Low LA和Tagle DA (2017c)。组织芯片-用于药物开发和疾病建模的创新工具。芯片实验室17(18): 3026 - 3036。doi:10.1039 / c7lc00462a
  7. 马克思Uet al。(2016)。生物学启发的微生理系统方法解决物质检测的预测困境。ALTEX-替代动物实验33(3): 272 - 321。doi:10.14573 / altex.1603161
  8. 马克思U.(2020)。生物学启发的微生理系统,为患者和动物福利推进药物.ALTEX-替代动物实验37(3): 365 - 394。doi:10.14573 / altex.2001241
  9. Mastrangeli米et al。(2019)。欧洲器官芯片路线图的构建模块。ALTEX-替代动物实验36(3): 481 - 492。doi:10.14573 / altex.1905221
  10. Maschmeyer我.(2015)。一种四器官芯片,用于人类肠、肝、皮肤和肾脏等量物的相互连接的长期共培养。芯片实验室15(12): 2688 - 2699。doi:10.1039 / c5lc00392j
  11. 诺瓦克Ret al。(2020)。多血管化器官芯片的机器人流体耦合与检测。自然生物医学工程。doi:10.1038 / s41551 - 019 - 0497 - x
  12. Tagle DA(2019)。NIH微生理系统项目:开发药物开发中安全性和有效性的体外工具。药理学的最新观点48: 146 - 154。doi:10.1016 / j.coph.2019.09.007
  13. 瓦格纳我.(2013).用于长期培养和物质检测的动态多器官芯片,经3D人类肝脏和皮肤组织共培养证明。芯片实验室13(18): 3538 - 3547。doi:10.1039 / c3lc50234a

由NC3Rs资助的器官芯片研究展示展示了该技术的科学和3Rs好处。在2020年录制的。

图示芯片上的器官可以模拟的各种器官,包括视网膜、大脑、心脏、肺、肾和肠。
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