国家生物医学实验细胞资源库支持清华大学“Research on Personalized Liver Chips Constructed by iPSCs and 3D Printing Integration Manufacturing Technology”相关研究

服务时间：2022-01-01/2022-12-31

服务对象和范围：清华大学

服务背景和意义

利用动物模型进行药物安全性评估对研发中的新药从临床前试验阶段到进入临床阶段十分重要。然而大鼠和狗等动物模型仅能正确预测约71%的人体毒性。药物性肝损伤(DILI)是肝功能衰竭和药物损伤的主要原因，DILI在人和动物之间的一致性很低。尽管胃肠道、血液和心血管毒性的预测具有相对较高的一致性，但预测药物性肝损伤的难度更高。2019年，来自哈佛大学的Kyung-jin Jang等人设计了一种物种特异性的肝脏芯片，评估了不同化合物治疗下不同物种的肝毒性表型，为肝毒性预测提供了潜在平台，相关成果以《Reproducing human and cross-species drug toxicities using a Liver-Chip》为题发表在Science Translational Medicine杂志上。我国的技术也在快速追赶，肝脏芯片是一种用于检测肝脏疾病的新型医疗设备，它可以检测肝脏细胞的活动情况，从而帮助医生诊断肝脏疾病。肝脏芯片可以检测肝脏细胞的活动情况，从而帮助医生诊断肝脏疾病，并且可以检测出肝脏细胞的病变.结合3D打印集成制造技术与iPSC（人类诱导多能干细胞），可以更快地制造出更复杂的结构，并且可以更精确地控制细胞的生长和发育。制造用于细胞培养的微米级结构，以及用于细胞检测的微型传感器。为制造肝芯片提供可能，为后续药物开发及新治疗方案积累理论基础，造福人民健康。

服务成效

申请人的研究表明，基于iPSCs和3D打印集成制造技术构建个性化肝脏芯片的研究取得了长足的进展。研究人员利用iPSCs技术制备出具有肝脏功能的肝脏细胞，并将其结合3D打印技术构建出肝脏芯片。这种芯片可以模拟肝脏的结构和功能，可以用于研究肝脏疾病的发病机制，以及药物筛选和毒性评价。此外，这种芯片还可以用于个性化药物研发，以满足患者的个性化需求。这一成果近期将申请相关专利。

服务内容和主要方式

国家生物医学实验细胞资源库首先审核实物细胞资源申请人的资质和填写的A类服务协议，该申请通过后向该研究组提供实物细胞资源及相关技术指导，支持其关于“基于iPSCs和3D打印集成制造技术构建个性化肝脏芯片的研究”的研究。其中实物细胞资源的构建、鉴定、入库、储存、出库、检验和发送等过程全程由国家生物医学实验细胞资源库负责，细胞资源信息和实物都得到完好的保存，并传授相应技术经验，为科研的顺利进行做好实物细胞资源及技术共享服务支持。