首页 > 资讯 > 美国四大联邦机构筛选 8 个研究项目，合力研究延长 3D 组织芯片寿命

出自识林

2022-03-11

美国国家航空航天局、美国国立卫生研究院（NIH）卫生与人类服务部生物医学高级研究与发展局（BARDA）以及美国 FDA 近日宣布在一份多机构合作中授予了 8 份合同，这些合同将使用自动化工程功能在复杂的人体体外模型（例如组织芯片或微生理系统）中进行实时在线读数，以期将组织活力和生理功能延长至至少 6 个月。

这一工作的科学目标是更好地了解 1）疾病模型，2）药物开发，3）临床试验设计，4）化学和环境暴露及对策，以及5）航天环境引起的生理变化。深入表征将是这些技术发展的接下来的关键步骤，尤其是在考虑急性与慢性暴露时。

这项由 NASA 的空间生物学计划资助的工作反映了 NASA 科学任务理事会、NASA 人类研究计划、NIH 国家推进转化科学中心（NCATS）、NIH 国际过敏和传染病研究所（NIAID）、NIH国家癌症研究所（NCI）、BARDA 以及 FDA 之间的合作。这些机构选择的项目将适应现有的 3D 组织和微生理系统（MPS），也被称为“组织芯片”或“器官芯片”，目的是 1）将组织活力和稳健的生理功能延长至至少 6 个月，以及 2）全面检测和验证这些模型的急性和慢性压力源。

什么是 3D 组织芯片？3D 组织芯片和 MPS 在小型设备上复制器官特异性细胞，例如心脏、胰腺、肝脏和其它细胞，大约有 USB 驱动器那么大。研究人员和临床医生使用这些组织芯片来测试和观察细胞对各种环境因素（如辐射和微重力）和治疗（包括药物和化学疗法）的反应。

3D 组织芯片和 MPS 等创新模型使研究人员能够研究患者对治疗的反应，而无需患者直接接受治疗。但现在这些芯片只能“存活”大约一个月，这限制了研究人员追踪治疗对组织的长期影响的能力。寿命更长的组织芯片可以在许多方面使生物医学研究获益，例如，减少对人体和动物试验的依赖，预测药物失效，以及为太空中的宇航员提供个性化医疗包。

选定的研究旨在资助组织芯片的开发和验证，这些芯片可以以自动化方式成功运行 6 个月或更长时间，用于模拟急性和/或慢性暴露（例如，药物和其它化合物、辐射、环境危害、感染、微重力暴露等）。

8 名研究人员将在美国 6 个州的 8 个机构进行这些研究。全面实施后，2022-2025 财年的拨款预计约为 1600 万美元。这 8 名研究人员及其所属机构分别是：

— Elizabeth Blaber，伦斯勒理工学院，理解太空飞行和衰老过程中的脑-肝-肠轴

— Joel Blanchard，西奈山 ICAHN 医学院，使用人脑的多细胞集成模型通过纵向分析神经和脑血管对神经毒性压力的反应来识别生物标志物和病理机制

— Guohao Dai，东北大学，生物工程长效 3D 神经血管微生理系统模拟慢性炎症介导的神经退行性病变

— Abhishek Jain，德州农工大学，长期患者 iPSC 血管芯片模型用于评估动脉粥样硬化和 mRNA 治疗的压力源

— Christopher Porada，维克森林大学，用于模拟人体组织对各种压力源的反应的长寿命单器官和多器官组织等效（OTE）平台

— Gordana Vunjak-Novakovic，哥伦比亚大学，MORPH：缺氧后的多器官修复

— Joseph Wu，斯坦福大学，评价辐射暴露对工程心脏和血管组织的长期影响

— Catherine Yeung，华盛顿大学，肾脏 MPS 和类器官的延长培养以模拟药物和环境毒素的急性和慢性暴露

作者：识林-Aspen
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