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平台矩阵 I 芯片里长出“器官” !催生两项“全国首个”研发成果
发布时间:2024-02-19        浏览量:1249        来源:苏州高新区发布

人勤春来早

科研不止步

新春伊始,位于苏州高新区的东南大学苏州医疗器械研究院的实验室里已经开始忙碌。实验人员将一种可降解材料的血管支架植入器官芯片中,并通过各类仪器观察和记录器官芯片内血管的变化,以及支架材料的降解情况。


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“未来,我们将依托这项研究推出对人体更安全的血管支架等植介入医疗器械,为病人带来更多福音。”东南大学苏州医疗器械研究院人体器官芯片项目带头人顾忠泽介绍。


就在刚刚过去的2023年

该团队获得了

两项“全国首个”突破性研发成果



东南大学苏州医疗器械研究院及产业化公司江苏艾玮得生物科技有限公司受恒瑞医药委托,在8个多月的时间内使用人体心脏器官芯片,成功筛选了数百种化合物,筛选出的药物HRS-1893获国家药监局批准进入临床研究。该药物成为国内第一个使用人体心脏器官芯片数据进行开发并获国家药监局批准进入临床研究的心脏病领域药物,将通过特殊机制抑制心肌过度收缩,拟用于治疗肥厚型心肌病以及心肌肥厚导致的心力衰竭。这也是全球首次将类器官数据突破到CGT药物以外领域。


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在中国空间站建设任务期内,该科研团队完成了国内首例太空器官芯片研究,也是国际上首例人工血管组织芯片研究。这标志着我国成为国际上第二个具有在轨开展器官芯片实验和分析能力的国家。“太空环境会引起人体许多重大变化,我们希望用人体器官芯片替代航天员去经历复杂的太空环境。” 顾忠泽说。


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■ 什么是器官芯片?

在东南大学苏州医疗器械研究院,有这样两种规格的器官芯片,他们分别是U盘和硬盘大小,由高分子材料构成,像一个个透明的“微型迷宫”,里面包含了很多小通道和小“房间”。这薄薄的一片巴掌大小的材料就可以模拟人体器官,代替每年因动物实验而需要“牺牲”的数以亿计的动物,在生命科学、制药化工、航空航天等领域,为人类科学发展做出贡献。


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东南大学苏州医疗器械研究院院长助理,江苏艾玮得生物有限公司CTO陈早早介绍,借助3D打印、纳米加工等技术盖出模拟人体环境的“房子”,在里面输入什么细胞,就会长出对应的器官并成为相应的器官芯片。比如在输入了心肌细胞和血管内皮细胞的芯片中,就会长出一个跳动的“心脏”。通过对这个“心脏”注入不同的药物,可以进行相应的药物实验以检测药物的有效性和毒性,从而调整成分,提升药效。


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与传统的动物实验相比较,细胞在芯片中生长和分化的过程与动物培养过程类似,但器官芯片的培养时间比培养动物短很多,小鼠需要6-8周,家兔需要6-7个月,器官芯片培养仅需2-3周。不仅如此,动物实验还存在成本高、与人体临床偏差较大等缺点。而器官芯片可以更好地模拟人体内的微环境,用于模拟研究一些疾病在体内不同阶段的变化过程,或观察不同药物作用效果。


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东南大学苏州医疗器械研究院人体器官芯片项目于2018年2月在苏州高新区正式立项。目前,该项目团队已经在高新区完成了人体器官芯片体系的全链条建设,攻克了类器官生成和培养、功能性细胞外支架材料、组织微器官三维成像和精准测量等多项核心技术壁垒,研发进展与美国、欧洲相关团队齐头并进,在部分领域领先国际水平。

接下来,东南大学苏州医疗器械研究院、江苏艾玮得生物科技有限公司的器官芯片团队将勠力开发高仿真的体外人源化生理、病理模型,推进药物创制和精准诊疗迈上新台阶。


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事实上,器官芯片项目研究催生的两项“全国首个”研发成果,仅是高新区医疗器械及大健康产业快速发展的一个缩影。接下来,高新区将进一步集聚优势资源,提升营商环境,护航企业和科研院所攻关核心技术,助力高新区医疗器械及大健康产业迈向千亿级!