Organ-Chips und Visualisierung biologischer Systeme
摘要
Organ-on-a-chip (OOC) ist eine aufstrebende interdisziplinäre Wissenschaft und Technologie, die in den letzten 10 Jahren entwickelt wurde. Es wurde erstmals vom Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering der Harvard Medical School vorgeschlagen. Es besteht aus einem transparenten, flexiblen Polymer in der Größe eines Computer-Speichersticks mit hohlen mikrofluidischen Kanälen, die mit lebenden menschlichen Zellen ausgekleidet sind. Forscher verwendeten bionische Methoden, um die Mikroumgebung menschlicher Zellen auf mikrofluidischen Chips zu simulieren, um so die grundlegenden physiologischen Funktionen der entsprechenden Gewebe und Organe in vitro zu realisieren. Transparente Chipmaterialien können eine Echtzeit-Visualisierung und hochauflösende Analyse verschiedener menschlicher Lebensprozesse auf eine Weise durchführen, die in Tiermodellen unmöglich ist, um so die Mikroumgebung menschlichen Gewebes besser zu reproduzieren und biologische Systeme in vitro zu simulieren und den Arzneimittelstoffwechsel und andere Lebensprozesse zu beobachten. Es bietet innovative Forschungssysteme und Systemlösungen für die In-vitro-Bionik biologischer Systeme. Es ist auch allmählich zu einem neuen Werkzeug für die Erforschung von Krankheitsmechanismen und die Entwicklung neuer Medikamente geworden. In diesem Kapitel werden wir die derzeitige Forschungsreife Einzelorgan-on-a-Chip und Multi-Organ-Human-on-a-Chip als Beispiele nehmen; einen Überblick über den Forschungsstand und die zugrundeliegenden Technologien in diesem Bereich geben, insbesondere die Anwendung von in vitro bionischen Modellen in der visualisierten Medizin, und die absehbaren zukünftigen Entwicklungsperspektiven nach der Integration von Organ-on-Chip- und Organoid-Technologie betrachten.