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器官芯片廣泛傳播和部署面臨的障礙(綜述概覽,2024年6月)

來源:泰初科技(天津)有限公司      分類: 2024-08-19 08:00:08 88閱讀次數
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可靠    創新    同行    發展


器官芯片平臺作為動物模型或傳統細胞培養的替代品具有重要的前景,這兩種方法都不能很好地概括人類病理生理和人類水平的反應。在過去的15年里,我們見證了學術實驗室的開創性科學發展,一系列初創公司和投資,以及制藥行業和監管機構對這些平臺的真正興趣。本展望確定了可能成為阻礙這些系統廣泛傳播和部署的障礙的幾個基本設計和過程特征,并提供了一個路線圖,幫助將該技術定位于主流藥物發現。

雖然傳統的二維培養方法在過去的一個世紀里已經很好地服務于科學界,但器官芯片設備的發展提高了培養更復雜的三維工程和離體組織的能力。從概念上講,器官芯片設備是連續灌注的微流體設備,用于培養細胞或工程組織,以一種在最小功能單元內模擬組織和器官水平功能的方式。這些微流體裝置的范圍可以從具有一種或多種相關細胞類型的簡單系統到更復雜的多通道系統,該系統利用多孔膜和多種細胞培養物來模擬組織界面,例如肺或腎臟中的組織界面。多器官芯片設備已被連接在一起,以分析藥物或毒素傳遞以及代謝和其他多器官過程中不同器官功能之間的相互作用。例如,血管細胞或免疫細胞可以與各種類型的類器官共培養。通過融合不同類型的類器官來重建多個組織之間的相互作用,可以創建更復雜的模型。復雜器官芯片的一個顯著例子是用于女性生殖系統的EVATAR系統,該系統在微流控系統中包括卵巢、輸卵管、子宮、子宮頸和肝臟的獨立器官模塊,以模擬體內女性生殖道。新的器官芯片設備的發展圍繞著生理學相關的機械和流體參數的結合,如剪切應力、機械應變和壓縮,以及灌注成分,包括但不限于額外的懸浮細胞(如免疫細胞)、興奮劑(如激素和藥物)和氣態物質(如氧氣和二氧化碳)。已經證明,通過模擬可比體內系統的表型特征,流的包含有助于成熟細胞培養。此外,器官芯片設備旨在利用不斷增長的分析技術陣列來評估其中培養的組織的功能和生物力學,例如活細胞成像,分析物收集和電生理讀數。微加工技術和組織工程技術的不斷進步有助于使器官芯片設備成為一個可優化的細胞培養平臺,能夠再現各種器官系統的體內微生理環境。

與傳統的二維培養相比,器官芯片設備具有更強大的生理微環境再現能力,已經開始在轉化科學工作中發揮更重要的作用,特別是在藥物開發領域。器官芯片中存在的最小器官功能單元提供了精確的生理微環境,這對藥物開發和風險分析至關重要。特定疾病微環境的重現確保藥物的功效——無論是從其功能還是針對特定器官系統——可以在藥物開發的早期階段得到適當的驗證。與藥物開發早期常用的動物模型相比,器官芯片模型可以更有效地識別潛在有用的新療法,因為這些模型使用來自人類樣本的組織和細胞系。基于人類的藥物發現模型確保當潛在的新藥被確定時,藥物實際上針對人類受體或病理。如果沒有這種對人類特異性的驗證,先前的藥物發現試驗一旦從動物試驗進入臨床前試驗,就會失敗。此外,與臨床前階段的動物模型相比,這些人體器官芯片模型為潛在新藥提供了更準確的藥物毒性分析,因為它們也能夠證明在動物模型中可能不存在的人體組織中的副作用。除了藥物發現的生物學益處外,器官芯片設備還可以以高通量運行,這意味著許多潛在的新藥可以快速連續甚至同時進行測試。由于器官芯片設備在生理和實驗上優于傳統的動物模型,器官芯片設備在制藥行業提供了一個有前途的新途徑。

大綱
傳統的動物模型和細胞培養都不能很好地概括人類病理生理和人類水平的反應。另一方面,器官芯片平臺允許研究人員通過提供一系列細胞和細胞外線索來精確地概括人體組織或器官的最小功能單元,從而控制組織組成和結構。這十年見證了學術實驗室的開創性科學發展,一大批初創公司尋求轉化這些平臺,制藥行業和監管機構也對其產生了真正的興趣。毫無疑問,這些重要利益相關者的個人和合作努力將繼續完善和成熟芯片上器官平臺。因此,必須確定可能最終阻止這些系統的廣泛傳播和部署的任何基本設計和過程特征。從這個角度來看,我們將研究幾個這樣的障礙。首先,我們討論了芯片器官發展中的各種利益相關者,以及他們在整個過程中的角色和責任。其次,我們強調了與聚二甲基硅氧烷(PDMS)相關的并發癥,PDMS是廣泛用于芯片器官制造的材料,并討論了替代品。第三,我們討論了工程設計過程,將促進功能齊全的器官芯片平臺。最后,我們研究了制藥行業采用的途徑,特別是考慮到FDA現代化法案2.0。我們認為,認識和糾正這些障礙尤其及時,因為這些技術正開始由預期的最終用戶(疾病生物學家、制藥公司和監管機構)進行測試和驗證。

器官芯片技術的應用前景
隨著2010年具有里程碑意義的《芯片上的肺/肺器官芯片(Lung on a Chip)》的發表,以及資助機構的大力支持,芯片上的器官技術已成為生物工程中發展最快的領域之一。雖然芯片上器官的基礎應用可以歸因于微流體、干細胞技術和組織工程的學術融合,但目前主要的推動力之一是制藥公司對將這項技術應用于藥物開發的興趣。因此,新興的生物技術公司組成了一個生態系統,幫助“芯片上的器官/器官芯片(Organs on Chips)”走出學術研究實驗室,進入藥物研發領域。在美國,創業公司已經從學術機構中剝離出來,主要專注于利用獨特的芯片器官模型提供研究服務。在歐洲,器官芯片技術的擴展是由3D類器官公司和微流體公司推動的,這些公司希望將器官芯片應用添加到他們的產品組合中。這些初創公司的價值主張主要集中在為潛在客戶優化提供更好的數據。然而,器官芯片平臺面臨許多技術和監管障礙,這可能會使其在工業應用和臨床前試驗中的廣泛采用復雜化。

新藥開發的前景是任何產品開發管道中最令人生畏的。據估計,制藥公司將一種新藥推向市場的平均成本約為20億美元,這個過程可能需要15年以上的時間。盡管投入了大量的時間和金錢,藥物批準的臨床成功率仍然保持在10%到20%之間。然而,這個問題并不新鮮。藥物研發效率的高流失率和整體下降已經有30多年的記錄了。一個反復出現的罪魁禍首是動物模型,它們不能充分預測治療性化合物在人類身上的安全性和有效性。美國食品和藥物管理局(FDA)傳統上需要動物研究的數據,例如安全起始劑量和潛在毒性水平,以確保能夠安全地進行人體臨床試驗。雖然傳統的高通量藥物篩選方法在排除無效藥物方面是有效的,但這一過程往往不利于這些早期的全身毒性研究。作為動物研究的替代模型,芯片上的器官提供了這種安全性信息以及遺傳毒性、藥代動力學、ADME(吸收、分布、代謝和排泄)、生殖毒性和致癌性。除了潛在藥物對目標組織的直接影響,正如在高通量藥物篩選中篩選的那樣,器官芯片還能夠通過幾種不同類型的器官芯片的連接來解決系統毒性問題。通過不同芯片的聯動,可以結合藥物對原代組織的作用來檢測藥物對肝功能或腎功能的影響。串聯或并聯多個芯片的使用可以模擬藥物通過不同身體隔室的自然過程,并提供有關藥物潛在全身毒性的更多信息,有助于在藥物鑒定過程的早期階段排除有毒藥物。

美國食品和藥物管理局(FDA)和其他監管機構在概念上支持新方法,并已傳達正在考慮將這種接受付諸實踐的戰略。為此,FDA成立了一個替代方法工作組,專注于新的和現有的體外模型的標準化,以確保生成的數據具有可比性和最高質量,并且研究是穩健的、可重復的、相關的和適合目的的。替代方法小組還促進與有興趣在毒理學中實施替代方法的全球監管機構的互動。為響應2016年《21世紀治愈法案》,FDA還啟動了新藥創新科學和技術方法(ISTAND)試點項目,該項目旨在支持開發,并在某些情況下支持用于監管決策的藥物開發新方法的資格認證。此外,隨著2023年FDA現代化法案2.0的通過,動物試驗要求發生了變化,為器官芯片的廣泛應用開辟了道路。器官芯片技術對藥物研發管道產生重大和持續影響的前景令人興奮。將Gartner新興技術的炒作周期范例應用于芯片上的器官(圖1),如果最初具有里程碑意義的出版物和大膽的資金投資是最初的“創新觸發器”,那么我們現在可能處于“膨脹預期的頂峰”。我們認為,如果技術提供商、潛在的技術消費者和監管機構盡早、經常地參與進來,芯片上的器官或許可以繞過通常由實施失敗引發的“幻滅低谷”。所有利益相關者的共同努力可以幫助確定這些新技術的廣泛市場適用性和相關性,最終導致主流采用。

圖1: Gartner芯片上器官的炒作周期。


Gartner關于芯片上器官的炒作周期展示了芯片上器官發展中的關鍵事件如何激發科學界和一般社區對芯片上器官的期望。它還警告說,如果芯片器官的傳播因缺乏利益相關者的參與而受到限制,可能會出現幻想破滅的情況。

器官芯片的相關利益者
在這里,我們將討論芯片上器官開發中利益相關者的角色和責任: 工程開發人員、生物學家采用者、芯片上器官初創企業、制藥行業和監管機構(如圖2所示)。重要的是要注意,雖然這些各方的角色和責任不同,但它們并非完全脫節。它也不是所有利益相關者的詳盡清單。然而,設計和傳播一個易于獲得、可用和對最終用戶有價值的經過驗證的芯片器官需要所有這些利益相關者之間的協作和伙伴關系。

圖2: 芯片上器官迭代開發過程中的利益相關者參與情況。


對芯片上器官的開發和使用至關重要的循環和迭代過程的可視化表示。在每個部分中,個人利益相關者的一般角色在其個人迭代過程中得到強調,以及他們在芯片器官廣泛傳播方面的作用。

工程師負責在迭代的設計、構建和測試過程中提供必要的工程技能和知識,以構建功能芯片上的器官及其相關的控制系統。工程師必須正確理解體內生物力學和環境生態位,以便將其轉化為能夠代表組織和器官水平功能的最小功能單元。其他需要考慮的生物力學和環境因素可能包括培養溫度、流動方向、基膜特性、生化梯度、氧合和機械擾動等。生物醫學工程師不僅要考慮建模系統的物理和生物需求,還要考慮最終用戶的實驗需求,無論最終用戶是誰。芯片應設計成與已建立的實驗工具和分析方法接口,如活細胞成像、分析物收集、電生理讀數和任何其他離線工具。所使用的材料和流體控制模式也應考慮到最終用戶的制造能力、技能和所需的可擴展性。

生物學家在一定程度上負責適當地確定解決特定生物學問題所需的最小功能單元,其生物成分和調查需求。在不存在或功能不良的細胞系的情況下,它們有助于細胞系、組織、類器官和組裝體的發育,以在芯片上的器官中進行研究。作為為芯片上器官開發帶來最多生物學知識的利益相關者,生物學家還負責幫助驗證設備的生物學和功能讀數。作為一個循環開發過程,它們的作用既不是真正的開發的結束,也不是開發的開始,而是在所有階段都必不可少。

芯片器官初創公司和相關行業的作用是建立其技術的轉化相關性。他們必須了解性能指標、理想的使用環境和平臺的性能限制,以便他們可以根據當前標準進行基準測試,并且可以適當地解釋臨床前試驗的結果。這對于有效管理投資者和公眾對設備性能的期望也是至關重要的。監管機構評估這些方法在特定使用環境中的準備情況,并最終決定將其作為藥物發現工具。

作為主要的最終用戶之一,制藥行業評估特定器官芯片技術的價值主張是基于它是否可以用于內部決策,或者如果確實,該技術已經有資格作為藥物發現工具。重要的考慮因素,如讀出吞吐量、數據的可再現性以及與自動化的兼容性,通常會推動決策制定。其他潛在的最終用戶包括疾病生物學實驗室,這些實驗室通常不具備傳統的工程技術或微流體經驗。因此,用戶的需求可能差別很大;因此,芯片上器官的設計和傳播策略需要仔細考慮最終使用平臺的背景。

芯片上器官的材料和制造
傳統的基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的微流體裝置利用光刻和軟光刻的結合來生成封閉的微尺度通道,用于流體和細胞培養(圖3A)。在該方法被發現的十多年后,該方法被應用于復雜的微流體通道幾何形狀和多孔結構層,從而開發了第一個芯片上的器官,以及隨后的大多數芯片上的器官設計。PDMS已成為芯片上器官的首選材料,因為它具有低細胞毒性、光學透明性、透氣性和已建立的制造方法等特性,適合于生物應用。盡管采用PDMS作為芯片上器官原型的標準材料,許多限制已被確定。疏水性化合物的吸附和未交聯的低聚物的浸出是采用基于PDMS的芯片器官進行藥物發現分析的最大障礙。人們已經做了大量的工作來模擬PDMS的吸附特性,以優化設計參數,最大限度地減少吸附,減輕PDMS對藥物發現研究的影響。除了優化芯片上器官的幾何形狀外,PDMS的吸附還可以通過使用聚對二甲苯和多酚等涂層來降低PDMS的氣體和溶劑滲透性。此外,由于光刻制造方法的限制,基于pdm的微流控器件中的通道的最大高度約為200μm,這通常禁止它們用于培養大型球體和類器官。鑒于PDMS固有的局限性,有必要從替代材料中開發芯片上的器官。

圖3: 基于PDMS和塑料的芯片器官制造方法。


A 基于芯片上器官的光刻技術首先通過標準的光刻方法形成具有凸起特征的模具。然后可以將PDMS澆鑄到模具上,形成具有負空間的PDMS芯片,這些負空間形成最終基于PDMS的芯片器官的微流體通道。B 微銑削器官芯片設備是通過減法制造技術銑削的。微加工工具從塑料基板上去除多余的材料,從而形成單個芯片上器官的通道和特征。C 3D打印芯片上的器官是通過熱塑性塑料薄層的順序沉積形成的,以形成芯片上器官的形狀和特征。D 注射成型芯片上的器官從創建一個可重復使用的外部模具開始,該模具具有與芯片上的器官設計中的負空間相對應的積極特征。然后可以用液體熱塑性塑料填充模具。一旦熱塑性塑料已經設置,壓器官芯片可以從模具中取出。

在芯片器官社區,PDMS的問題是眾所周知的。關于塑料基微流體裝置的制造和使用有大量的文獻,它可以作為基于PDMS的芯片器官的替代品。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA或丙烯酸酯)等塑料成為PDMS的流行替代品,因為它們易于制造,并且具有類似的生物和實驗優勢,例如光學清晰度和生物惰性,基于塑料的芯片器官可以通過微磨、3D打印和注塑等方法制造,每種方法在不同的開發和使用階段都有好處。

基于熱塑性塑料的芯片器官可以很容易地通過微銑削制造(圖3B),這是一種減法制造技術,其中選擇性地去除基板會在基板中產生微尺度特征。芯片上的器官與傳統的基于pdm的芯片上的器官具有相似的復雜程度,可以通過使用計算機數控的微銑床制造。計算機輔助設計模型是使用AutoCAD或SolidWorks等軟件實現的。一旦轉換成銑削代碼,多軸銑床從工件上去除材料,形成最終的切屑設計。微銑削特征的尺寸限制取決于軸電機的最小步長和軸的總數;更先進的銑床通常有更小的電機步長和更可移動的軸,允許制造更小和更復雜的特征。微加工平臺也更容易進行內部原型設計,因為微銑床可以很容易地在大多數沒有潔凈室的實驗室空間中安裝。內部原型設計還允許在新設計之間快速迭代。

與微銑削一樣,3D打印可用于制造復雜的芯片器官。3D打印是一種增材制造形式,依賴于襯底層的連續沉積來形成最終產品(圖3C)。雖然有幾種類型的3D打印機,包括多噴打印、選擇性激光燒結和立體光刻,但它們都依賴于材料在單個XY平面上的局部沉積或固化。一旦單個層完成,擠出頭或平臺在Z軸上移動,開始在新層上制造。整體的復雜性受到最小層高度和所使用打印機的XY分辨率的限制。通過連續分層材料,3D打印允許制造復雜的懸垂和結構,這是不可能通過微銑或注塑成型形成的。與微銑削一樣,3D打印機可以成為內部快速原型設計的寶貴工具,部分原因是設置3D打印機所需的低成本和小實驗室占地。隨著更大更復雜的3D打印機的使用,通過3D打印制造芯片上的器官可以擴展到工業用途。因此,3D打印對于芯片上器官的開發階段以及大規模使用的生產是有用的。

一旦芯片上的器官設計完成,其大規模生產的流行方法是注射成型(圖3D)。這個過程在大規模上是非常經濟有效的,并且可以快速生產相同的塑料設備。該工藝需要加工一個負模,由兩個或多個部件組成,這些部件可以夾在一起形成一個模具,該模具具有模仿設計的最終產品的腔。然后熱塑性塑料被加熱并注入模具,完全填充型腔。然后讓塑料在取出之前冷卻并在模具內凝固。這個過程可以很容易地通過連續填充組連接的基礎模具,并消除塑料設備之間的多余材料后制造。由于模具可以多次重復使用,因此該工藝的啟動成本很高,但在大規模使用時具有令人難以置信的成本效益。注射成型的成本效益使其成為芯片上器官工業應用的主要制造技術,但其高昂的啟動成本可能限制其用于初始原型。

通過微銑削、3D打印和注射成型制造的塑料微流體裝置是芯片上器官PDMS的可行替代品。每種方法都有優點和缺點,可能會根據芯片上器官或最終用戶的發展階段改變使用哪種方法。無論制造方法如何,基于塑料的芯片上器官在芯片上器官發展的各個階段都變得越來越流行。尤其重要的是,在原型階段早期就考慮到這一點,以避免在利益相關者之間移動和需要迭代重新設計時需要重新驗證芯片上器官設備。然而,芯片上器官的廣泛傳播和使用也需要開發一個完整的微流體系統,包括外圍支持和分析設備,使芯片上器官可用于執行廣泛的生物實驗。

器官芯片平臺的開發
從更廣泛的角度來看,一個完整的器官芯片系統需要額外的組件,如電子,軟件和流體處理系統。因此,系統工程方法對于設計和管理實際平臺所需的各種組件是必要的。這通常需要結合機械、電氣和計算機工程的多學科工程方法,并考慮到開發活生物系統的獨特考慮。根據最終用戶的需求和工作流程,對基本功能元素進行了概念化和安排,以開發平臺配置。接下來,對功能元素進行識別和分組,以確定平臺中最重要的組件。此階段的組織要素可以幫助確定設計的關鍵特征,并減少處理潛在故障模式所需的時間。這個過程也可以用來有效地將利益相關者聚集在一起,并促進圍繞需求和期望的對話。總的來說,仔細規劃和理解芯片上器官的操作過程對于開發有用的設備和系統至關重要。在芯片器官即將到來的青春期,我們開始看到更完整的平臺的發展,雖然這些平臺剛剛開始商業化。

適用途徑
平移相關性(translational relevance )是任何新的非臨床模型系統(基于細胞的檢測,器官芯片平臺或動物模型)的基礎,旨在幫助理解,預防或治療人類疾病。定義翻譯相關性的原則包括:人體生理學和病理生理學(器官反應或疾病狀態/發病機制)的復制、遺傳學、表觀遺傳學和/或人類細胞的分子生物學。如果要廣泛采用諸如芯片上的器官這樣的新方法,以減少藥物發現和生物醫學研究中對動物模型的依賴,那么它們將有望滿足轉化的期望。基于該方法的表現(跟蹤記錄)獲得足夠的合法性是科學家和組織成功采用該方法的關鍵。一旦一種方法證明它在預測或解釋人類狀況或結果方面與其他模型相當或優于其他模型,就可以將其作為一種選擇模型。最終,芯片上器官的性能決定了該技術或方法是否可以用于回答一個明確的和具體的研究問題。盡管所有的新方法都以性能的不確定性開始,但是為了加速采用,需要減少不確定性的資源投資。采用途徑的重要組成部分及其在藥物發現管道中的納入包括驗證,定義使用環境,作為適合目的的藥物發現工具的資格認證以及最后的基準。

驗證過程從評估平臺敏感性、特異性、精密度、穩健性、可重復性和穩定性開始。它還試圖確定芯片上器官產生的終點與臨床讀數之間的相似性,以及在芯片上器官平臺上產生類似效果的臨床有效干預措施的預測性演示。定義使用環境涉及到確定新興技術的確切用途。它描述了器官芯片成功地用于執行任務的條件,以及人們應該期望它做什么。鑒定是根據預先確定的性能標準確定芯片器官是否適合其預期用途的過程。資格認證過程還旨在解釋如何將方法的結果用于決策。符合目的聲明表明,器官芯片檢測或方法具有“足夠好的”驗證/資格信息來支持其使用背景。最終,終端用戶通常會進行基準測試研究,使用具有良好特征的內部基準數據集嚴格比較不同方法的性能,為當前平臺的改進提供指導或指導對替代平臺的投資。

任何新興技術或方法的資格方案都高度依賴于問題(或機制假設)的復雜性和回答這些問題所需的病理生理學。例如,如果器官芯片技術有望減少對肺纖維化動物模型的依賴,那么新方法將有望概括存在于人類中的潛在分子和細胞機制。對嚴格資格審查程序的期望涉及如何使用數據、這些數據將為哪些決定提供信息以及這些決定對人類健康的潛在后果。例如,當使用背景是新藥的安全性評估與基本生物學應用(如了解宿主-病原體相互作用)時,對嚴格性的期望可能不同。

總結
芯片上器官的快速發展主要是由制藥公司的興趣推動的,這導致了對該領域行業標準的需求。然而,標準化不能扼殺創新。正確解決各種應用的轉化障礙是芯片上器官發揮其最終潛力的關鍵。雖然這些障礙的解決應該會減少緩慢采用者的恐懼,但與行業合作伙伴的對話將有助于定義重要的里程碑,例如吞吐量、每個數據點的成本,以及在成本和時間節省方面的價值主張的演示。通過促進對個人利益相關者在芯片器官開發中的作用的理解,它們可以更容易地在藥物發現和開發的多個階段實施。然而,應該謹慎地避免將器官芯片技術的范圍縮小到制藥公司所期望的藥物發現和高通量應用。相反,在芯片器官技術的整個開發和傳播階段,應該牢記所有潛在的最終用戶。芯片上的器官的廣泛傳播需要認識到,這種高度跨學科的努力不僅在科學上是肥沃的,而且還需要為科學努力引入一個新的框架,在這個框架中,工程師、科學家、工業界、資助機構、投資者和監管機構都在為這些高度創新和有影響力的系統的每個發展階段做出貢獻。

前景
一旦本文提出的芯片上器官的廣泛傳播和部署框架被一般科學界接受和使用,芯片上器官就有可能成為基礎生物科學、轉化臨床科學的核心研究工具,也有助于新療法從實驗室到床邊的過渡。對于基礎生物科學研究,芯片上的器官可以提供許多器官系統的模型——通過培養離體組織樣本或組織工程樣本——比2D培養模型或動物模型更準確地匹配人類的細胞、生理和遺傳特征。像制藥行業這樣的轉化科學將極大地受益于芯片上器官潛在療法的高通量測試,而不會有在臨床前測試階段困擾傳統動物模型的人類不敏感的風險,比如從小鼠模型轉移到人類模型時失去靶向性,或者在人類身上存在其他物種不存在的毒性。展望芯片上器官在研究和開發領域的應用之外,它們在基礎科學和工業中的廣泛應用以及監管機構的持續采用將有助于打開芯片上器官在個性化醫療方面的潛在臨床應用。通過使用來自單個患者的細胞系,芯片上的器官可以用來確定對患者有最具體影響的治療方法,同時也可以最大限度地減少他們的個人不良副作用風險。芯片上的器官有可能被廣泛應用于臨床環境,從各種藥物選擇中確定最佳選擇,就像細菌培養用于選擇特定的抗生素一樣。為了開啟芯片上器官的實際和有前途的臨床應用,我們必須從鼓勵在科學界和相關監管機構內廣泛傳播和部署芯片上器官開始。如果沒有進一步的傳播,芯片上的器官就有可能成為一個小眾的實驗工具。當試圖在主流藥物發現中定位器官芯片平臺時,采用翻譯相關性原則來定義鑒定和/或驗證途徑并建立定義良好的使用環境是合理的。按照我們在此描述的框架,科學界和監管機構可以合作形成使用芯片上器官的最佳實踐,并促進它們在新的研究領域的采用。隨著芯片上的器官得到更廣泛的應用和獲取,這些設備的全部潛力可能會實現。


參考文獻:
Alver, C.G., Drabbe, E., Ishahak, M. et al. Roadblocks confronting widespread dissemination and deployment of Organs on Chips. Nature Communications, 15, 5118 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-48864-3


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