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哈佛團隊開發10種器官晶片系統 可體外預測藥物代謝

2020.02.17環球生技雜誌/ 記者 彭梓涵編譯

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近日(14)由哈佛大學威斯研究所(Harvard’s Wyss Institute)團隊開發出一款含大腦、心、肺、腸、肝、腎等10種人體器官晶片(Organ Chip) 全自動系統,其模擬人體不同器官之間的血液流動,可測試藥物隨時間的濃度變化以及器官特異性毒性。該研究已發表於《Nature Biomedical  Engineering》期刊上。

藥物開發的過程漫長而艱辛,更值得注意的是,在臨床試驗中動物研究也引起了不少倫理關注,由哈佛大學威斯研究所團隊主導的一款名為「詢問器」(Interrogator)的系統,可讓多個器官晶片,在系統中培養,進行長達三周的藥物代謝動力學(PK)觀察。

此研究目的在於觀察模擬血液的流動對整個器官系統的影響,例如在腎臟中進行藥物測試時,一種藥物可能看起來很安全,但可能在其他器官中會產生副作用。所以研究人員設計此系統,希望藥物在測試的過程中,能提早發現副作用等風險。

該團隊從2010年即開始進行相關研究,花了8年時間開發出10種器官晶片,每塊器官晶片約一個USB大小,由透明聚合物組成,聚合物包含可滲透通道,模仿人體不同器官之間正常的血液流動。

每塊器官晶片約一個USB大小,由透明聚合物組成,聚合物包含可滲透通道,模仿人體不同器官之間正常的血液流動。(圖片來源:網路)

每塊器官晶片約一個USB大小,由透明聚合物組成,聚合物包含可滲透通道,模仿人體不同器官之間正常的血液流動。(圖片來源:網路)

為了模仿人體不同器官之間正常的血液流動,研究團隊利用尼古丁口香糖,模擬口服給藥過程,開發並調整Interrogator系統在不同器官中藥物吸收與代謝後的濃度與在病人身上測量結果相近。

研究團隊也測試常見化療藥物順鉑(Cisplatin)的藥理作用,他們將肝臟、腎臟和骨髓晶片連接至Interrogator系統,結果顯示,順鉑能被腎臟和肝臟代謝並清除,其濃度與患者體內表現非常接近,甚至在腎臟晶片中表現出化療患者相同的腎損傷。

研究人員認為,該系統是一個準確、可用於臨床前測試的模型,某種程度上為動物試驗和人體試驗找到替代方法。

 

資料來源: https://wyss.harvard.edu/news/human-body-on-chip-platform-enables-in-vitro-prediction-of-drug-behaviors-in-humans/

 

不論人生看起來多麼困難,總有你可以做及取得成功的事《史蒂芬 霍金》。

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