使用人体芯片系统加强药物测试

美国食品和药物管理局 (FDA) 仅批准了所有测试药物的 13.8%，而在影响相对较少人群的“孤儿”疾病中，这些数字甚至更低。

部分问题在于临床前药物测试的不完善性，其目的是在对候选药物进行人体测试之前排除毒性作用并预先确定浓度和给药途径。新药如何在人体内移动并受其影响，以及药物如何影响身体本身，在动物和标准体外研究中无法足够准确地预测。

“为了解决这个巨大的临床前瓶颈问题，我们需要更有效地为真正有前途的药物奠定基础，并排除其他由于各种原因可能在人体中失败的药物，”医学博士 Donald Ingber 教授解释说，博士，哈佛大学维斯生物启发工程研究所创始主任，2020 年 1 月 27 日发表在《自然生物医学工程》上的两项关于该主题的新研究的合著者。

在特拉维夫大学生物医学工程系和 Sagol 神经科学学院的 Ben Maoz 博士以及 50 多名同事的共同领导下，TAU 和哈佛大学的一组科学家现已设计出一种功能全面的多器官芯片(器官芯片)平台，可实现人类药物药理学的有效体外到体内转化(IVIVT)。

“我们希望这个平台能够通过提供一个实用、可靠、相关的人类药物测试系统，使我们能够弥合当前药物开发局限性的差距，”这两项研究的共同第一作者和前任作者 Maoz 博士说。 Ingber 教授和 Kevin Kit Parker 教授团队的技术开发研究员，后者也是两项研究的主要作者。

在两项研究中的第一项中，科学家们开发了“询问器”，这是一种机器人液体转移装置，以模拟人体器官之间血液流动的方式连接各个“器官芯片”。

器官芯片是由透明的柔性聚合物组成的微流体装置，其大小与计算机记忆棒相当，包含两个平行运行的中空通道，由多孔膜隔开，并独立地灌注细胞类型特定的介质。其中一个通道，即实质通道，排列着来自特定人体器官或功能器官结构的细胞，而另一个排列着呈现血管的血管内皮细胞。膜允许两个隔室相互交流并交换细胞因子和生长因子等分子，以及器官特异性代谢活动产生的药物和药物产品。