新器官芯片治療關節病

英國研究團隊日前開發了一種帶有血管的3D芯片器官，可以模仿人體關節。 這一發現將幫助研究人員更好了解關節疾病的病理學，並協助鑒定和測試關節炎的新療法。

器官芯片是一種多流道3D細胞芯片。此項技術結合了患者自身的組織細胞，並搭配3D打印技術以及相對應的生物可打印材料，因此可以有效模擬相似於患者體內的微環境及器官系統的活動，包括力學和生理反應，最終達到精準醫療的效果。據悉，類風濕性關節炎和骨關節炎等關節炎關節疾病的特徵是滑膜炎症，滑膜是關節腔內的薄膜，可產生粘性液體來潤滑關節，防止關節運動時磨損。 除了治療與衰弱狀況相關的疼痛和腫脹外，沒有其他方法可以治癒。研究人員指出，類風濕性關節炎，不只影響關節，如果不接受適當治療，會影響其他身體器官，增加罹患癌症、中風等疾病的風險。滑膜靶向療法在治療關節炎關節疾病方面具有巨大潛力，但需要一個能夠準確複製複雜人類生理學的模型。目前，研究團隊已經做到這點，創造了一種包含人類滑膜細胞和血管細胞的3D芯片器官。

根據公開視頻顯示，研究團隊的模型是第一個採用機械負載的人體血管化滑膜芯片，並成功複製了天然滑膜生物學的許多關鍵特徵。研究人員指出，團隊首先進行了許多二維細胞培養實驗，以優化隨後應用於芯片器官模型的培養和實驗條件。該模型由原代人成纖維樣滑膜細胞(hFLS)、特化滑膜細胞和人臍靜脈內皮細胞(HUVEC)組成，這些細胞可以發育成功能性血管網絡。

研究人員觀察到，hFLS表現出天然人類滑膜內膜的特徵。在人類中，滑膜高度血管化，毛細血管通常位於內膜下方。hFLS還分泌滑液的主要成分，並對炎症和機械拉伸測試作出反應。研究人員表示，他們的研究結果表明，滑膜芯片有潛力更好地了解疾病機制，並識別和測試關節炎疾病的新療法，包括滑膜和相關組織的個性化芯片器官模型。

團隊相信，滑膜芯片模型以及實驗室目前正在開發的相關人體關節模型有潛力改變臨床前測試，簡化關節炎新療法的交付，盡快為患者帶來新的治療方法。”研究人員還透露，該模型是使用商用平台開發的，不需要設備設計和製造的專業知識，因此適合廣泛使用。

為掌握精準醫療發展趨勢，研究團隊還應用3D打印技術，投入至精準規劃及精準治療的領域當中，期望能夠加速提升整體醫療技術。

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