随着专家测试乙肝病毒,器官芯片技术进入下一阶段

随着专家测试乙肝病毒,器官芯片技术进入下一阶段
乙型肝炎病毒感染后,原代肝细胞在三维微流体“芯片上的肝脏”平台上生长。图源:Marcus Dorner/伦敦帝国理工学院

伦敦帝国理工学院的科学家成为世界上第一个测试病原体如何与人造人体器官相互作用的人。

人造人体器官或芯片上的器官技术,模拟了整个器官的细胞构成和生理机能。他们作为动物模型的替代品安全测试,但直到现在它们还没有被用于测试传染病如何与器官相互作用。

现在,帝国理工学院的研究人员正在使用这项技术来确定病原体如何与人造器官相互作用。他们希望这能帮助我们更好地了解这种疾病,并开发出新的治疗方法。

特别地,研究小组使用了最初由麻省理工学院、牛津大学和生物技术公司CN Bio Innovations开发的人造肝脏,并测试了它对乙型肝炎病毒感染的反应。

帝国理工大学公共卫生学院的首席作者马库斯·多纳博士说:“这是第一次将器官芯片技术用于检测病毒感染。我们的工作代表了这项技术应用的下一个前沿。我们希望它最终能降低与临床试验相关的成本和时间,从长远来看,这将有利于患者。”

随着专家测试乙肝病毒,器官芯片技术进入下一阶段
乙型肝炎病毒感染后,原代肝细胞在三维微流体“芯片上的肝脏”平台上生长。图源:Marcus Dorner/伦敦帝国理工学院

乙型肝炎病毒目前无法治愈,全世界有超过2.57亿人感染。治疗方法的发展一直很缓慢,因为没有一个模型系统来测试潜在的治疗方法。

然而,帝国理工大学的研究小组表明,芯片上的肝脏技术可以在生理水平上感染乙肝病毒,并且与真正的人类肝脏具有类似的病毒生物学反应,包括免疫细胞激活和其他感染标记物。特别是,这个平台揭示了病毒规避内置免疫反应的复杂手段,这一发现可以用于未来的药物开发。

虽然这目前尚处于早期阶段,研究人员表示,它最终可能使患者能够获得新型的个性化药物。而不是使用通用的在未来,医生可能会使用来自实际患者的细胞,并测试它们对某些治疗感染的药物的反应,这可能会使治疗更具针对性和有效性。

芯片器官将活的人体细胞安置在与模拟器官在生理、机械和结构上相似的支架上。药物或病毒通过模拟血液在体内流动的管道通过细胞。与传统的实验室方法相比,测试中使用的活细胞在芯片上存活的时间要长得多,并且与传统使用的模型系统相比,需要更低的感染剂量。

随着专家测试乙肝病毒,器官芯片技术进入下一阶段
微流控肝脏培养平台。来源:CN Bio Innovations

乙型肝炎传染性很强,可导致肝癌和肝硬化。因此,研究人员说,这是用于第一次测试的最佳病毒,因为它与免疫系统和肝细胞的相互作用很复杂,但对组织有毁灭性的后果。

多尔纳博士说:“一旦我们开始在其他人造器官上测试病毒和细菌,下一步可能是在器官芯片环境中,药物与病原体相互作用。”

目前使用的芯片上的其他器官包括心脏、肾脏和肺。作者说使用这些对人类病原体的研究可以帮助研究人员更好地了解传染病的发病机制,并观察传染病是如何发生的器官中的细胞相互作用。这可能会在未来为一些影响不同器官的疾病带来新的药物和治疗方法。

更多信息:a . M. Ortega-Prieto等人,3D微流体肝培养作为乙肝病毒感染的生理临床前工具,自然通讯(2018)。DOI: 10.1038 / s41467 - 018 - 02969 - 8

期刊信息: 自然通讯

引用器官芯片技术进入下一阶段,专家测试2023年1月15日从//www.pyrotek-europe.com/news/2018-02-organ-on-chip-technology-stage-experts-hepatitis.html检索的乙型肝炎病毒(2018,2月14日)
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