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Cardiac organ chip:advances in construction and application
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作者 Jun Li Honghao Hou +6 位作者 Qian Li Junjie Liu Yunlong Zhao Chaoran Zhao Zhentao Li Leyu Wang Xiaozhong Qiu 《Biomaterials Translational》 2024年第4期411-424,共14页
Cardiovascular diseases are a leading cause of death worldwide,and effective treatment for cardiac disease has been a research focal point.Although the development of new drugs and strategies has never ceased,the exis... Cardiovascular diseases are a leading cause of death worldwide,and effective treatment for cardiac disease has been a research focal point.Although the development of new drugs and strategies has never ceased,the existing drug development process relies primarily on rodent models such as mice,which have significant shortcomings in predicting human responses.Therefore,human-based in vitro cardiac tissue models are considered to simulate physiological and functional characteristics more effectively,advancing disease treatment and drug development.The microfluidic device simulates the physiological functions and pathological states of the human heart by culture,thereby reducing the need for animal experimentation and enhancing the efficiency and accuracy of the research.The basic framework of cardiac chips typically includes multiple functional units,effectively simulating different parts of the heart and allowing the observation of cardiac cell growth and responses under various drug treatments and disease conditions.To date,cardiac chips have demonstrated significant application value in drug development,toxicology testing,and the construction of cardiac disease models;they not only accelerate drug screening but also provide a new research platform for understanding cardiac diseases.In the future,with advancements in functionality,integration,and personalised medicine,cardiac chips will further simulate multiorgan systems,becoming vital tools for disease modelling and precision medicine.Here,we emphasised the development history of cardiac organ chips,highlighted the material selection and construction strategy of cardiac organ chip electrodes and hydrogels,introduced the current application scenarios of cardiac organ chips,and discussed the development opportunities and prospects for their of biomedical applications. 展开更多
关键词 cardiac organ chip DRUG cardiac disease MICROENVIRONMENT microfluidic
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Application of Organ-on-Chip in Drug Discovery 被引量:1
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作者 Jiahui Zhu 《Journal of Biosciences and Medicines》 2020年第3期119-134,共16页
Nowadays the pharmaceutical industry is facing long and expensive drug discovery processes. Current preclinical drug evaluation strategies that utilize oversimplified cell cultures and animal models cannot satisfy the... Nowadays the pharmaceutical industry is facing long and expensive drug discovery processes. Current preclinical drug evaluation strategies that utilize oversimplified cell cultures and animal models cannot satisfy the growing demand for new and effective drugs. The microengineered biomimetic system, namely organ-on-chip (OOC), simulating both the biology and physiology of human organs, has shown greater advantages than traditional models in drug efficacy and safety evaluation. The microengineered co-culture models recapitulate the complex interactions between different types of cells in vivo. Organ-on-chip system has also avoided the substantial interspecies differences in key disease pathways and disease-induced changes in gene expression profiles between human and other animal models. Biomimetic microsystems representing different organs have been integrated into a single microdevice and linked by a microfluidic circulatory system in a physiologically relevant manner. In this review, I outline the current development of organ-on-chip, and their applications in drug discovery. This human-on-chip system can model the complex, dynamic process of drug absorption, distribution, metabolism and excretion, and more reliably evaluate drug efficacy and toxicity. I also discuss, for the next generation of organ-on-chip, more research is required to identify suitable materials that can be used to mass produce organs-on-chips at low cost, and to scale up the system to be suitable for high-throughput analysis and commercial applications. There are more aspects that need to be further studied, thereby bring a much better tool to patients, drug developers, and clinicians. 展开更多
关键词 organ-on-chip DRUG Discovery Microfluidic PLATFORMS Automated Microengineered Models
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Organs-on-a-Chip: A Future of Rational Drug-Design
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作者 Stephen Shay 《Journal of Biosciences and Medicines》 2017年第9期22-28,共7页
Many recent advances in biomedical research are related to the combination of biology and microengineering. Microfluidic devices, such as organ-on-a-chip systems, integrate with living cells to allow for the detailed ... Many recent advances in biomedical research are related to the combination of biology and microengineering. Microfluidic devices, such as organ-on-a-chip systems, integrate with living cells to allow for the detailed in vitro study of human physiology and pathophysiology. With the poor translation from animal models to human models, the organ-on-a-chip technology has become a promising substitute for animal testing, and their small scale enables precise control of culture conditions and high-throughput experiments, which would not be an economically sound model on a macroscopic level. These devices are becoming more and more common in research centers, clinics, and hospitals, and are contributing to more accurate studies and therapies, making them a staple technology for future drug design. 展开更多
关键词 organ-on-a-chip Microfluidics Animal Models ETHICS DRUG DESIGN
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零期临床助力中国原创药研发新范式迭代
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作者 张涛 施蒙 +3 位作者 计欣 李天女 唐立钧 蒋建东 《中国医药生物技术》 2024年第3期193-196,共4页
新药研发是一项耗时长且风险高的系统工程,需要投入大量资源。由于药物的安全性很难预料,药物开发失败花费的75%左右都在早期临床阶段。零期临床研究主要通过“微剂量”研究快速获得人体药代动力学及药效学等重要信息,为后期的药物临床... 新药研发是一项耗时长且风险高的系统工程,需要投入大量资源。由于药物的安全性很难预料,药物开发失败花费的75%左右都在早期临床阶段。零期临床研究主要通过“微剂量”研究快速获得人体药代动力学及药效学等重要信息,为后期的药物临床试验节约资源,提高成功率。但在我国零期临床研究尚处于起步阶段,没有相应的法规和指导原则,缺乏合理的研究设计和专业的研究人员。本文就创新药物零期临床研究的内涵、目前存在的问题及解决策略与如何在中国有效开展零期临床等作一概述,以期为我国的原创药研发提供新范式参考。 展开更多
关键词 零期临床 新药研发 核素标记与成像 器官芯片
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器官芯片——更具前景的体外模型
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作者 杨振丽 夏雨佳 刘玉琴 《基础医学与临床》 CAS 2024年第9期1202-1207,共6页
传统的体外模型具有不可避免的局限性,与人体试验相比,在评估药物疗效和不良反应方面存在显著差异。器官芯片技术在生理环境和功能芯片上模拟人体器官,具有高保真的生理或病理生理功能,为药物开发提供了巨大的创新前景。本文主要从体内... 传统的体外模型具有不可避免的局限性,与人体试验相比,在评估药物疗效和不良反应方面存在显著差异。器官芯片技术在生理环境和功能芯片上模拟人体器官,具有高保真的生理或病理生理功能,为药物开发提供了巨大的创新前景。本文主要从体内各系统角度介绍器官芯片的研究进展和应用,同时提出目前器官芯片发展过程中存在的局限性和未来的发展方向。 展开更多
关键词 器官芯片 类器官 疾病模型
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倒装焊芯片封装微通孔的一种失效机理及其优化方法
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作者 陈朝晖 张弛 +5 位作者 徐鹏 曾维 吴家金 苏炜 陈宋郊 王强 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第1期165-170,共6页
随着晶圆工艺节点的发展,封装集成度越来越高,封装有机基板的线宽和线距逐步减少,微通孔的数量增加,微通孔的孔径减少。球栅阵列(BGA)封装有机基板的微通孔失效一直是影响高性能和高密度芯片封装可靠性的主要问题。针对有机基板微通孔... 随着晶圆工艺节点的发展,封装集成度越来越高,封装有机基板的线宽和线距逐步减少,微通孔的数量增加,微通孔的孔径减少。球栅阵列(BGA)封装有机基板的微通孔失效一直是影响高性能和高密度芯片封装可靠性的主要问题。针对有机基板微通孔失效的问题,通过温度循环可靠性试验、有限元分析方法、聚焦离子束、扫描电子显微镜以及能谱仪等表征手段,系统研究了-65℃~150℃与-55℃~125℃500次温度循环加载条件下倒装焊的失效模式。结果表明,在-65℃~150℃温度循环条件下,有机基板微通孔由温度循环疲劳应力而产生微通孔分层,仿真表明-65℃~150℃下基板平均等效应力增加约8 MPa;通过改善散热盖结构,等效应力降低了21.4%,且能通过-65℃~150℃500次温度循环的可靠性验证,满足高可靠性的要求。 展开更多
关键词 倒装焊 封装可靠性 有机基板 温度循环 有限元分析
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骨骼肌芯片及其在生物医学领域的研究进展 被引量:1
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作者 王达庆 陶婷婷 +1 位作者 张旭 李洪敬 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第4期867-882,共16页
骨骼肌作为人体最丰富的组织之一,是人体运动功能的主要承担者,并且在能量代谢、免疫调节和衰老过程中发挥重要作用。骨骼肌所处的微环境结构复杂,包括多种细胞类型、独特的三维结构以及力学特征。因此,建立高仿生的骨骼肌模型具有一定... 骨骼肌作为人体最丰富的组织之一,是人体运动功能的主要承担者,并且在能量代谢、免疫调节和衰老过程中发挥重要作用。骨骼肌所处的微环境结构复杂,包括多种细胞类型、独特的三维结构以及力学特征。因此,建立高仿生的骨骼肌模型具有一定的挑战性。器官芯片可以精确地模拟人体组织的关键结构和功能特性,从而为骨骼肌模型的建立提供了一种新的途径。本文综述了目前骨骼肌芯片的构建及其在疾病建模、药物评价与再生医学等生物医学研究中的应用。依据人体骨骼肌组织微环境的特点,重点介绍了构建骨骼肌芯片的关键要素,包括动态培养环境、机械刺激、电刺激、血管化与神经化,以及其他工程策略包括各向异性支架的制备与两端锚定的策略等。目前的骨骼肌芯片在细胞来源及功能等方面仍存在一定的局限性。未来通过与基因编辑、生物传感等技术相结合,骨骼肌芯片有望在生物医学研究领域发挥更重要的作用。 展开更多
关键词 骨骼肌 器官芯片 疾病模型 药物评价 再生医学
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基于生物3D打印技术的水凝胶器官芯片及其灌注平台
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作者 宋曙瞳 李松 +1 位作者 张黎明 王雨婕 《微纳电子技术》 CAS 2024年第1期87-94,共8页
针对水凝胶组织支架细胞球培养过程中存在着缺乏相关设备和实验平台的问题,采用生物3D打印技术和动态灌注培养的方法,设计制作了一种双通道水凝胶器官芯片,并搭建了一套灌注培养平台。采用聚苯乙烯荧光微球模拟细胞球的灌注过程,通过有... 针对水凝胶组织支架细胞球培养过程中存在着缺乏相关设备和实验平台的问题,采用生物3D打印技术和动态灌注培养的方法,设计制作了一种双通道水凝胶器官芯片,并搭建了一套灌注培养平台。采用聚苯乙烯荧光微球模拟细胞球的灌注过程,通过有限元仿真分析了不同流速下(0.849、2.547、4.244 mm/s)微球灌注时,通道不同位置流速和剪切应力的变化。设计了聚苯乙烯荧光微球动态灌注实验,基于仿真结果分析了流速对微球流动状态与贴附的影响。实验结果表明:灌注液在通道截面中心位置的流速最大,在通道周围趋近于静止,有利于微球沉降。灌注液流速为2.547 mm/s时,微球受到的最大剪切应力约为0.17 Pa,可以大量堆积在通道分支内。该研究可以为胰岛等细胞球在水凝胶器官芯片内的灌注和培养提供技术参考。 展开更多
关键词 生物3D打印 器官芯片 水凝胶 动态灌注 荧光微球
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肝器官芯片在生物医学研究中的应用进展 被引量:1
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作者 陈汐玥 王亚清 +1 位作者 包芳 秦建华 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第4期813-830,共18页
肝脏具有复杂结构和多种功能,包括血糖调控、蛋白合成、解毒和药物代谢等,在维持人体正常生理活动中起着重要作用。传统的二维细胞培养和动物模型已被广泛用于肝脏生理或疾病研究,但它们在反映人体组织真实微环境和对药物反应等方面仍... 肝脏具有复杂结构和多种功能,包括血糖调控、蛋白合成、解毒和药物代谢等,在维持人体正常生理活动中起着重要作用。传统的二维细胞培养和动物模型已被广泛用于肝脏生理或疾病研究,但它们在反映人体组织真实微环境和对药物反应等方面仍存在一定局限。因此,建立高仿真度肝脏体外模型对于肝病研究、药效与毒性评价至关重要。本文概述了传统肝脏体外模型在实现近生理复杂微环境模拟、肝组织特异性功能准确复现等方面的局限性,总结了以器官芯片为代表的新型肝脏体外模型的设计策略、技术特点及其在生物医学领域的研究进展。文中重点介绍了肝器官芯片仿生构筑和实现肝组织微环境模拟的关键要素,包括多细胞组分、肝窦/肝小叶结构、生化因子梯度和流体因素等,并对未来结合其他先进手段(如类器官、生物材料和基因编辑等)等,建立高度生理相关性的肝器官芯片和微生理系统的发展前景予以展望。 展开更多
关键词 肝脏 器官芯片 类器官 疾病研究 药物评价
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从化妆品监管科学角度探讨类器官及器官芯片的发展现状、趋势与启示
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作者 林铌 张凤兰 +2 位作者 余振喜 王钢力 路勇 《药学研究》 CAS 2024年第4期352-358,共7页
类器官和器官芯片等新型体外替代模型是近年国际前沿技术和研究热点,并被逐渐应用于药品、化妆品领域的研发和监管中,使该类技术备受关注。本文首先简要阐释了类器官和器官芯片的基本概念、发展历程及技术特点,然后列举了该类技术在化... 类器官和器官芯片等新型体外替代模型是近年国际前沿技术和研究热点,并被逐渐应用于药品、化妆品领域的研发和监管中,使该类技术备受关注。本文首先简要阐释了类器官和器官芯片的基本概念、发展历程及技术特点,然后列举了该类技术在化妆品原料安全性、功效性测试中的应用场景。最后,结合国内外化妆品技术法规,对类器官和器官芯片在提升我国化妆品原料研发效能、支持监管决策方面的未来趋势进行了展望,并从监管科学角度提出了应用该类新技术时的监管建议,以期为符合我国国情的化妆品监管提供技术储备,促进创新性科学研究成果转化为实用性监管科学工具。 展开更多
关键词 类器官 器官芯片 化妆品 原料 安全性 功效性 监管科学
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石蜡组织切片制作原理引入口腔组织病理学实验课的探讨
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作者 程志芬 刘学军 岳阳丽 《中国继续医学教育》 2024年第4期6-10,共5页
目的探讨石蜡组织切片制作原理引入本科口腔组织病理学实验课程的应用效果。方法2020年9—12月以自愿参加学习的郑州大学2017级口腔专业59名本科生为研究对象,实验课开课前讲授石蜡组织切片制作原理和HE染色理论知识,通过调查问卷的形... 目的探讨石蜡组织切片制作原理引入本科口腔组织病理学实验课程的应用效果。方法2020年9—12月以自愿参加学习的郑州大学2017级口腔专业59名本科生为研究对象,实验课开课前讲授石蜡组织切片制作原理和HE染色理论知识,通过调查问卷的形式评价课程效果。结果调查问卷结果显示,57名学生(96.61%)认为该课程有助于实验课中组织切片学习且增加对实验课的兴趣。在口腔组织病理实验课中,39名学生(66.1%)观察到非学习组织结构或异常结构(情况),其中36名学生(92.31%)观察到的异常结构在课程中有讲述。结论石蜡组织切片制作原理引入本科口腔组织病理学实验课程,增强了学生对实验课的兴趣,有助于实验课中读片学习,有效提升了实验课的教学质量。 展开更多
关键词 石蜡组织切片制作原理 HE染色 组织染色 细胞形态 口腔组织病理学 实验课程 本科生
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类装配体的构建方法及应用
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作者 刘春磊 姚茜 +1 位作者 韦正波 谢莹 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第1期113-120,共8页
背景:近年来,许多研究证实类装配体可弥补类器官无法完全重现细胞与细胞、细胞与基质间的互作关系的缺点,但处于发展初期的类装配体构建方式种类繁多,更无统一标准。目的:综述目前类装配体的构建方法、应用和优缺点,为促进体外细胞模型... 背景:近年来,许多研究证实类装配体可弥补类器官无法完全重现细胞与细胞、细胞与基质间的互作关系的缺点,但处于发展初期的类装配体构建方式种类繁多,更无统一标准。目的:综述目前类装配体的构建方法、应用和优缺点,为促进体外细胞模型的发展和完善提供指导。方法:以“assembloids,organoids,tumor microenvironment,organoids AND assemble,organoids AND microenvironment”为英文检索词,以“类装配体、类器官、类组装体、肿瘤微环境、类器官重组、多细胞模型”为中文检索词,检索PubMed、中国知网及万方数据库,在排除无关文章及去重后筛选出94篇文章进行综述。结果与结论:①根据细胞来源的不同,可将类装配体的构建方法分为自体组装、直接组装及混合组装3种;根据细胞培养方式的差异,又可分为悬浮培养法、“基质”培养法、器官芯片培养法和3D生物打印法。②自体组装过程涵盖细胞和组织的发育等早期过程,因此,在器官发育和发育障碍等领域有广阔的前景,而分化成熟细胞的功能相对较完善,由它们直接组装成的类装配体在功能障碍及细胞损伤性疾病的研究中更具潜力;自体组装或在器官移植方面更胜一筹,直接组装将更适用于组织损伤的修复,混合组装综合了前两者的优势,多用于探索微环境中细胞的生理和病理机制以及药物筛选等领域。③虽然不同的类装配体各具优势,但都面临脉管系统不完善的难题;每种类装配体构建方法也存在各自的局限性,如自体组装形成的类装配体中细胞分化程度与体内的差异,直接组装模型的细胞种类固定、无法完全反映复杂的体内微环境等均是亟待解决的难题。④将来随着类装配体培养技术的不断完善,研究者们可以在体外组装出具有更复杂组织结构的仿生类器官,为研究人类组织和器官生理及病理过程提供无限趋近真实的模型。 展开更多
关键词 类装配体 类器官 自体组装 直接组装 混合组装 悬浮培养 基质培养 器官芯片 3D生物打印 肿瘤微环境
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类器官技术与合成生物学协同研究进展 被引量:1
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作者 陈子苓 向阳飞 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第4期795-812,共18页
类器官由成体干细胞或多能干细胞在体外分化而来,可以在细胞类型、空间结构及生理功能上实现对体内组织器官的模拟。类器官的构建及技术完善,推动了发育生物学、遗传学、病理毒理学等发展。合成生物学是一门多学科交叉的新兴学科,以工... 类器官由成体干细胞或多能干细胞在体外分化而来,可以在细胞类型、空间结构及生理功能上实现对体内组织器官的模拟。类器官的构建及技术完善,推动了发育生物学、遗传学、病理毒理学等发展。合成生物学是一门多学科交叉的新兴学科,以工程学思想为指导,旨在通过工程化、模块化的方法设计、改造、构建生物元件、系统、功能等。近年来类器官构建的优化方案体现了与合成生物学契合的研究理念,而合成生物学的发展及相关方法的产生也为类器官技术的发展起到了推动作用。本文将概述类器官和合成生物学的发展历程与面对的挑战,探讨类器官优化过程中合成生物学策略的体现与新兴的合成生物学工具对于类器官在时空命运调控、结构自组织及功能形成等方面的优化作用,简述基于类器官模型的研究对于合成生物学发展的促进作用。总的来说,本文旨在阐述合成生物学与类器官构建及优化之间相辅相成、互相促进的关系,并进一步探讨合成生物学与类器官在未来结合应用的潜力。 展开更多
关键词 细胞命运决定 CRISPR 类器官 器官芯片 合成生物学
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投影微立体光刻技术在微流控芯片领域的研究进展 被引量:1
14
作者 姜丁瑞 张栩源 +4 位作者 靳聪 柏寒之 厉婉琪 张彩勤 陈翔 《微纳电子技术》 CAS 2024年第4期26-37,共12页
对投影微立体光刻(PμSL)技术在微流控芯片领域的优势进行了简要概述,介绍了其技术原理以及数字微镜设备(DMD)的工作机制。分析了影响PμSL技术提高XY平面和Z轴打印分辨率的因素,重点讨论了通过优化光学系统、树脂配方、打印方式及图像... 对投影微立体光刻(PμSL)技术在微流控芯片领域的优势进行了简要概述,介绍了其技术原理以及数字微镜设备(DMD)的工作机制。分析了影响PμSL技术提高XY平面和Z轴打印分辨率的因素,重点讨论了通过优化光学系统、树脂配方、打印方式及图像算法等途径以提高单步制作微流控封闭管道Z轴分辨率的技术方法,并介绍了PμSL技术在多材料打印领域的研究进展。此外,对近年来国内外利用PμSL技术制备微流控功能器件、器官芯片的研究进展进行了介绍。最后,对PμSL技术在微流控芯片领域当前面临的Z轴分辨率较低、靶面与精度较难平衡和器官芯片打印材料生物相容性差等问题进行了探讨,并对其未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 投影微立体光刻(PμSL)技术 微流控技术 高精度打印 多材料打印 器官芯片
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微流控芯片在眼科基础与临床研究中的应用进展
15
作者 吴钰清(综述) 洪佳旭(审校) 《中华实验眼科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期285-289,共5页
微流控芯片是一门多学科交叉技术。其中,微流控器官芯片技术飞速发展通过在微米量级对细胞和微环境进行精确调控,模拟体内生理环境,克服传统动物模型和细胞培养技术的不足。在眼科领域,微流控器官芯片模型主要集中在仿生角膜、视网膜和... 微流控芯片是一门多学科交叉技术。其中,微流控器官芯片技术飞速发展通过在微米量级对细胞和微环境进行精确调控,模拟体内生理环境,克服传统动物模型和细胞培养技术的不足。在眼科领域,微流控器官芯片模型主要集中在仿生角膜、视网膜和眼后房等以进行干眼、青光眼、年龄相关性黄斑变性和糖尿病视网膜病变等疾病模型的研究。另外,控芯片实现对泪液、眼内液标志物的连续监测和即时诊断已成为当下的研究热点。微流控芯片在药物分析、药物研发与筛选领域还具有广泛的应用前景。本文对近年来微流控芯片在眼科体外模型构建、即时检测和药物分析等应用方面的进展和不足进行总结,并对其未来的发展方向进行展望。 展开更多
关键词 微流控技术 芯片实验室 器官芯片 眼科
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肿瘤类器官研究现状与展望
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作者 肖毅 吴名 姚刚 《中国癌症杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期763-776,共14页
肿瘤类器官是指来源于患者肿瘤组织的三维结构模型,拥有与亲代肿瘤类似的基因谱系和病理学特征,能够较为准确地模拟肿瘤在体内的微观形态和生长情况,是肿瘤研究的新型体外模型,在研究肿瘤分子生物学特征、高通量筛选药物、指导个体化治... 肿瘤类器官是指来源于患者肿瘤组织的三维结构模型,拥有与亲代肿瘤类似的基因谱系和病理学特征,能够较为准确地模拟肿瘤在体内的微观形态和生长情况,是肿瘤研究的新型体外模型,在研究肿瘤分子生物学特征、高通量筛选药物、指导个体化治疗等方面具有巨大潜力。近年来,细胞共培养、血管化和微流控等技术与类器官模型的融合发展,催生了器官芯片(Organ-on-a-Chip,OoC)等新工具的发展,促进了类器官模型在研究肿瘤耐药机制、筛选敏感药物和指导精准治疗临床试验等肿瘤基础和临床科学研究中的应用。然而,目前类器官模型还存在培养质量不稳定、高通量检测成本高、难以精确模拟肿瘤微环境和空间结构等问题,需要进一步加强研究,克服技术瓶颈,使其更好地应用于肿瘤学研究,进一步提升肿瘤研究水平。本综述对肿瘤类器官的发展历程和最新进展进行总结,在肿瘤类器官的最新应用方面,本文介绍疾病的建模、肿瘤创新药的研发及在个体化治疗方面的应用,并对近期开展的类器官相关临床研究进行汇总;此外,在肿瘤类器官的技术进展方面,本综述详细阐述开发新型培养装置、模拟肿瘤微环境、诱导血管生成等。综上,本综述梳理肿瘤类器官研究的最新进展、不足和未来发展方向,旨在为肿瘤类器官的研究提供参考。 展开更多
关键词 类器官 器官芯片 恶性肿瘤
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体外替代方法在医疗器械生物相容性评价中的应用
17
作者 韩颖 田林奇 +3 位作者 周静 刘康博 柳小军 孟星 《中国医疗设备》 2024年第11期178-182,共5页
随着医疗器械产业的迅速发展和不断创新,医疗器械临床使用的安全问题日益突出。良好的生物相容性是医疗器械临床安全有效应用的先决条件,而动物试验目前是评价医疗器械生物相容性的重要手段之一。但在替代、减少和优化动物使用的3R原则... 随着医疗器械产业的迅速发展和不断创新,医疗器械临床使用的安全问题日益突出。良好的生物相容性是医疗器械临床安全有效应用的先决条件,而动物试验目前是评价医疗器械生物相容性的重要手段之一。但在替代、减少和优化动物使用的3R原则的推动下,开展体外替代试验研究是全球发展的趋势。然而与化学品和化妆品相比,医疗器械领域的生物相容性评价体外替代方法研究进展缓慢。本文从监管层面分析开展体外替代试验的重要性,介绍已用于和可用于医疗器械生物相容性评价的体外替代方法,为后续开展医疗器械体外替代试验提供参考。 展开更多
关键词 动物试验替代方法 医疗器械 生物相容性评价 单核细胞活化试验 毒理学关注阈值 器官芯片 重组人体表皮
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基于类器官芯片的药物筛选及其中的生物化学原理
18
作者 渠志倍 王昌鑫 +2 位作者 醴磊 李佳泽 张骏 《大学化学》 CAS 2024年第7期278-286,共9页
类器官芯片是21世纪新兴前沿交叉技术,其通过对人体细胞进行三维体外培养,使之发育为具有符合人体生理、病理条件,以及具有类人体器官功能的类器官。类器官芯片可集成于电子化芯片,在药物筛选及安全性评价、个性化诊疗、体外诊断等方面... 类器官芯片是21世纪新兴前沿交叉技术,其通过对人体细胞进行三维体外培养,使之发育为具有符合人体生理、病理条件,以及具有类人体器官功能的类器官。类器官芯片可集成于电子化芯片,在药物筛选及安全性评价、个性化诊疗、体外诊断等方面有广泛的应用空间。类器官芯片作为近年来新兴的前沿技术,和传统的基于细胞和实验动物的药物筛选方法相比,具备成本低廉、动物福利性好、准确性高、适用面广等优点,代表了药物筛选和安全性评估的未来发展方向。类器官芯片用于药物筛选,其背后蕴含了丰富的生物化学原理。将类器官芯片相关知识引入大学课堂,对医药类专业本科及研究生了解药物研发前沿热点,同时系统化理解原本零散的生物化学知识都有重要作用。因此,本文以类器官芯片为出发点,将介绍类器官芯片的概念、原理、构建方式及其在药物筛选中的应用,并展望其未来发展前景。同时立足类器官芯片在细胞生物学、药物化学、生物化学、电子信息科学等领域的多学科交叉特点,分析其背后的生物化学原理,并结合“生物化学”教学进行8课时的课程设计建议,以适应新时代医药类创新人才培养的课程要求。 展开更多
关键词 类器官芯片 药物筛选 器官培养 生物化学教学
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有机封装基板的芯片埋置技术研究进展
19
作者 杨昆 朱家昌 +2 位作者 吉勇 李轶楠 李杨 《电子与封装》 2024年第2期9-19,共11页
有机封装基板为IC提供支持、保护和电互联,是IC封装最关键的材料之一。系统级、微型化和低成本是IC封装的趋势,将有源、无源元件埋入封装基板,可以充分利用基板内部空间,释放更多表面空间,是减小系统封装体积的重要途径,因此有机封装基... 有机封装基板为IC提供支持、保护和电互联,是IC封装最关键的材料之一。系统级、微型化和低成本是IC封装的趋势,将有源、无源元件埋入封装基板,可以充分利用基板内部空间,释放更多表面空间,是减小系统封装体积的重要途径,因此有机封装基板的芯片埋置技术发展迅速。主要介绍有机封装基板的埋置技术发展过程,归纳了有机基板芯片埋置工艺路线类型,着重介绍了近十年不同的芯片埋置技术方案及其应用领域。在此基础上,对有机封装基板的埋置技术研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 有机封装基板 芯片埋置技术 系统级封装 异质集成
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基于仿生复合材料的纸基双模信号输出检测平台测定二苯甲酮-3
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作者 张光辉 胡婷 +3 位作者 李隆杰 何永成 刘雪燕 李迎春 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1180-1188,共9页
二苯甲酮-3(BP-3)是一种广泛使用的有机紫外线滤光剂,会对环境造成污染且对生物体具有潜在毒性,因此构建能够快速、便携式检测BP-3的方法十分必要。该文将仿生复合材料与纸芯片集成,研制了一种纸基微流控分析装置(μPAD)。仿生复合材料... 二苯甲酮-3(BP-3)是一种广泛使用的有机紫外线滤光剂,会对环境造成污染且对生物体具有潜在毒性,因此构建能够快速、便携式检测BP-3的方法十分必要。该文将仿生复合材料与纸芯片集成,研制了一种纸基微流控分析装置(μPAD)。仿生复合材料由纳米酶和分子印迹聚合物(MIP)组成,两者分别作为信号产生的催化剂和μPAD的识别单元。首先通过简单、温和的方式合成具有过氧化物酶活性的双金属有机凝胶(Fe/Ru-MOG)纳米酶,并通过本体聚合法将其掺杂到MIP中。Fe/Ru-MOG@MIP-μPAD可通过化学发光(CL)和比色法双信号输出对BP-3进行测定。BP-3通过与MIP特异性结合可减弱Fe/Ru-MOG对H2O2的催化能力,导致CL信号强度降低和比色信号变化。通过手机原位拍摄检测区域的照片记录两种信号,然后转换为灰度值进行量化。双信号分别在1×10^(-9)~1×10^(-7) mol/L(CL)和3×10^(-9)~0.9×10^(-7) mol/L(比色)浓度范围内线性良好,检出限分别为1.63×10^(-10) mol/L(CL)和1.64×10^(-10) mol/L(比色)。且μPAD在土壤、河水和自来水等实际样品的分析中具有良好的选择性和可靠性。作为一种便携、经济的检测工具,μPAD将在快速、现场测定BP-3方面发挥重要作用。 展开更多
关键词 二苯甲酮-3 分子印迹聚合物 金属有机凝胶 化学发光-比色检测法 微流控纸芯片
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