疾病研究新范式：类器官和器官芯片技术

类器官可以在器官水平上模拟疾病病理学特征，并为后续的转化研究提供有效的疾病模型。例如，通过建立患者胃肠道肿瘤的类器官库，使用从穿刺活检组织中解离的细胞，悬浮于基质胶中培养产生患者来源的类器官，与原始体内肿瘤显示出高度的基因型和表型相似性^[2]。

通过构建基底干细胞衍生的嗅觉上皮类器官作为阿尔茨海默病的研究模型，采用多模态时空监测技术，将阻抗生物传感器和实时成像相结合，记录类器官组织的生长发展及阿尔茨海默病的发展进程。利于深入探索神经退行性疾病的发展机制，并助力开发新的治疗方法^[3]。 

通过将肿瘤组织来源的癌症类器官与微流控设备相结合，“癌症芯片”可以模拟重建肿瘤及其微环境，有助于更好地了解其在体内的行为，改善药物疗效的临床前评估。通过构建微流控肿瘤-血管界面模型，可以进一步研究肿瘤组织与其他器官之间的相互作用。例如，构建模拟肿瘤和血管之间的3D界面模型，以研究肿瘤细胞侵入血管的过程；使用实时成像跟踪不同隔室之间的相互作用，发现巨噬细胞介导的血管损伤促进了肿瘤细胞的侵入^[4]。

类器官和器官芯片被广泛应用于毒性研究，以提高药物研发的效率，减少对动物的依赖，同时提高药物的安全性和有效性。器官芯片通过构建体内细胞和器官的关键生物学特征，重现更具生理学特性、更加接近于人体的微环境。例如，通过构建肝脏类器官芯片用于毒性研究：模拟肝脏的代谢、解毒和药物代谢功能，评估化合物对肝脏的毒性^[5]。 

在丹纳赫，我们汇集科学、技术和运营的能力，让未来科技对今日生活的影响得以加速实现。丹纳赫生命科学提供类器官研究多维的综合解决方案，旗下运营公司的先进设备助力类器官和器官芯片的研究开发。

1. Yan HHN, Chan AS, Lai FP, Leung SY. Organoid cultures for cancer modeling. Cell Stem Cell. 2023, 30(7): 917. 

2. Sun WJ, Luo ZM, Lee JM, et al. Organ-on-a-Chip for Cancer and Immune Organs Modeling. Advanced healthcare materials. 2019, 8: 1801363.

3. Liu MX, Jiang N, Qin CL, et al. Multimodal spatiotemporal monitoring of basal stem cell-derived organoids reveals progression of olfactory dysfunction in Alzheimer's disease. Biosens Bioelectron. 2024, 246: 115832.

4. Zervantonakis IK, Hughes-Alford SK, Charest JL, etal. Three-dimensional microfluidic model for tumor cell intravasation and endothelial barrier function. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012, 109: 13515.

5. Messelmani T, Morisseau L, Sakai Y, etal. Liver organ-on-chip models for toxicity studies and risk assessment. Lab Chip. 2022, 22: 2423.