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制药科学与技术学院芯片肾模拟研究取得重要进展

时间:2017-11-16 14:18来源: 作者: 点击:

 

    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(图1),又使人工肾的开发成为一种世界性的科学挑战。现有技术仅能模拟肾的一部分结构和功能。制药科学与技术学院林炳承/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(图2),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导致肾小管毒性,而阿霉素则导致肾小球毒性,实现了药物的体外肾毒性分型,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。论文在线发表在Biomaterialshttps://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2017.11.010),论文的第一作者是制药科学与技术学院博士生曲玥阳,工作得到了科技部重大新药创制、重大科学仪器项目和自然科学面上基金的支持。(高志刚)

 

 

1肾单位的生理结构和血液净化生理学的过程图示


2A)肾芯片的剖面结构图,1,“肾小球”,2,“肾小管”,3,“小球血管”,4,“小球血管内皮细胞—肾足细胞”界面,5,“Bowman囊”,6,“管周血管”,7,“管周血管内皮细胞—肾小管上皮细胞”,8,“肾小管管腔”,9,蠕动泵;(B)肾芯片结构单元展开示意图;(C)肾芯片实物照片;(D)肾芯片内肾血管内皮细胞的荧光照片;(E)肾单位芯片内肾小管上皮细胞的荧光照片;(F)肾单位芯片内肾足细胞的荧光照片

 

 

 

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