工博会看点⑥|新型血管化器官芯片,助力新药研发

来源:上海教育新闻网

时间:2024-09-25 10:38:33

第二十四届中国国际工业博览会(简称“工博会”)于9月24日-28日在国家会展中心(上海)举办,设置9大专业主题展,吸引了全球28个国家和地区的2600家参展商齐聚申城。其中,高校展区精彩纷呈、看点频现,汇聚75所高校,含国内高校70所(上海地区20所,上海以外地区50所)、国外高校5所,重点展示高校高水平科技自立自强赋能产业创新发展的科技成果多达615项。跟随本网小编一起来探营,看看20所上海参展高校丰富多彩的新科技、新成果、新展品吧——

今年,上海大学有23个参展项目在工博会现场进行实物展出,涵盖智能制造与机器人、生物医药、新一代信息技术、节能环保与新能源、新材料等产业领域,让观众感受到了“上大出品”的科技魅力。

“十四五”以来,新药研发作为卡脖子技术已被纳入国家发展的重点战略,受到国家政策的大力支持。然而,创新药的研发和上市有“十年花费十亿美金”的“双十定律”。其中,药物发现、药理研究、临床试验是新药研发的“三座大山”,而药物的临床前体外试验更面临着动物福利、医学伦理等挑战。如何破局,推动下一代生物医药的发展?上海大学机电工程与自动化学院微纳操作技术研究中心岳涛团队带着他们的血管化器官芯片和智能芯片注入仪交出了一份答卷。

新型血管化器官芯片

器官芯片,顾名思义,是一种在体外构建人体组织器官的“芯片”。说是芯片,其实是由透明的高分子聚合物构成的一个几平方厘米的小模块。芯片虽小,但其中用于培养细胞、组织的腔室和流道的设计和制造涉及到了微流控技术、力学、材料学、生物学等多学科知识。小小的一枚器官芯片就能实现在体外模拟人体微环境、人体器官的简单功能,进一步模拟器官间的相互作用。

可对于药物测试而言,人体是通过循环系统来吸收和代谢药物,如果仅在体外培育了一团人体组织,但不具备代谢的功能,直接作用在细胞上的药物效果能和在人体测试的结果能一样吗?对此,智能微纳系统实验室研发的新型血管化器官芯片——就是这个问题的最优解。

仅需要几微升的细胞悬液和水凝胶,就可以在芯片上促使内皮细胞像植物抽芽一样生出血管新芽,进一步形成可灌注的血管网络。这样,药物可以在微血管中实现流动、代谢功能,科学家还能轻松获得环境中的药物代谢产物。同时,产品还支持通过个性化定制芯片构型,实现多种器官与微血管共培养,模拟人体器官的微生理环境,测试药物对特定器官的作用效果。

科研人员正在观察新型血管化器官芯片的实验结果


目前器官芯片的市场规模不大,主要是由国外企业牵头;国内在器官芯片领域的产业化还处于起步阶段,也缺少能够对药物作用、代谢过程和毒性等进行准确评价的血管化器官芯片;但生物制药行业广阔的市场、巨大的潜力仍吸引着众多行业竞争者加入器官芯片的赛道。

智能微纳系统实验室在国内首创真正具备可灌注血管网络的血管化器官芯片,并自主研发了配套的智能化操作平台,面向药物筛选、疾病模型研究、个性化医疗等应用场景,最终形成标准化、系列化的血管化器官芯片产品。团队成员从知识产权保护出发,广泛与生物医药相关企业和机构开展合作,通过共同制定研究计划、共享数据和资源、共同发表论文的方式,打响“血管化器官芯片”的品牌。目前,团队已在上海大学科技园注册公司,旨在用血管化器官芯片和智能化用户操作平台为新药研发提供新的系统性解决方案。

面向未来,上海大学智能微纳实验室将继续致力于打造人才培养、学科服务、创新创业和成果转化的全方位创新体系。实验室将加大科研投入,深化产学研合作,推动更多科技创新成果服务社会、造福民生。

学校供稿

编辑:陆芸


责任编辑:陆芸
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