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大工在芯片肾模拟研究方面取得重要进展

近日,大连理工大学化工与环境生命学部制药科学与技术学院林炳承、罗勇研究团队在器官芯片肾模拟研究方面取得创新研究进展,为器官芯片最终取代动物实验进行新药开发迈出了坚实的一步。论文成果被领域内国际顶级期刊《生物材料》在线发表。

众所周知,肾是人体重要脏器,在体外模拟肾脏对于血液透析等治疗手段的推进和新药的体外肾毒性评价等有非常重要的理论和实际意义,而肾脏复杂的生理结构和流体动力学行为导致现有技术仅能模拟肾的一部分结构和功能,人工肾的开发成为一种世界性的科学挑战。

肾单位的生理结构和血液净化生理学的过程图示

肾单位的生理结构和血液净化生理学的过程图示

林炳承、罗勇研究团队利用微流控器官芯片技术突破了人工肾模拟的种种限制,开发出了新一代的人工肾,包含了肾小球、小球血管、Bowman囊、肾小管、管周血管、肾血流、肾尿流、过滤、分泌、重吸收等10种结构和功能上的仿生设计,可以完整的模拟整个血液净化过程,观察外源物质,譬如药物的肾代谢和消除过程。课题组利用该人工芯片肾在体外鉴定出顺铂可以导致肾小管毒性,阿霉素导致肾小球毒性,实现了药物的体外肾毒性分型。

肾芯片结构和实物示意图及细胞照片

肾芯片结构和实物示意图及细胞照片

论文的第一作者为制药科学与技术学院博士研究生曲玥阳,研究工作得到了科技部重大新药创制项目、国家重大科学仪器项目和国家自然科学面上基金的支持。

相关链接:https://doi.org/10.1016/j.biomaterials. 2017.11.010j.biomaterials. 2017.11.010



标签:   微流控 器官芯片