講座回放：NETRI器官芯片在皮膚模型構(gòu)建中的應(yīng)用

器官芯片（Organ-on-a-Chip）是一種結(jié)合微流控技術(shù)和生物材料學(xué)的創(chuàng)新技術(shù)，通過在微流控芯片上模擬人體器官的微環(huán)境和生理功能，以替代傳統(tǒng)的動物實(shí)驗(yàn)和二維細(xì)胞培養(yǎng)模型。以下是器官芯片的詳細(xì)介紹：

1 設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)

· 器官芯片通常由多個(gè)微通道和室組成，這些微通道和室以柔性聚二甲基硅氧烷（PDMS）為主要材料制成，具有高透明性和良好的生物相容性 。

· 這些微通道通過細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）相互連接，可以精確控制液體流動和營養(yǎng)物質(zhì)的供給，從而模擬人體器官的微環(huán)境 。

2 主要應(yīng)用

· 藥物篩選和毒性測試：器官芯片可以用于高通量藥物篩選，評估藥物的代謝和毒性作用 。

· 疾病模型：通過將病變細(xì)胞植入器官芯片中，可以模擬疾病的發(fā)生和發(fā)展過程，為疾病研究和新藥開發(fā)提供有效工具 。

· 個(gè)性化醫(yī)療：結(jié)合患者的細(xì)胞，器官芯片可以用于預(yù)測個(gè)體對藥物的反應(yīng)，推動個(gè)性化治療的發(fā)展 。
 

NETRI公司專注于先進(jìn)的NeuroFluidics技術(shù)，創(chuàng)建體外皮膚模型，這些模型模擬神經(jīng)或血管整合的皮膚環(huán)境，采用微流控和膜技術(shù)。公司主要產(chǎn)品包括：
· 神經(jīng)皮膚模型：將初級角質(zhì)形成細(xì)胞與hiPSC衍生的感覺神經(jīng)元共同培養(yǎng)，具有電生理和成像讀數(shù)功能。
· 灌注皮膚模型：將初級角質(zhì)形成細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞共同培養(yǎng)，具有成像和生化分析讀數(shù)功能。

皮膚培養(yǎng)應(yīng)用介紹

1 演講者介紹
Alexandre Bichat是藥劑師和博士，研究方向?yàn)槠つw藥理學(xué)，包括臨床和體外研究。目前在Daitree公司負(fù)責(zé)開發(fā)神經(jīng)科學(xué)化妝品和皮膚病領(lǐng)域的新應(yīng)用和新產(chǎn)品。

2 皮膚神經(jīng)與功能
Bichat博士強(qiáng)調(diào)皮膚是人體最大的器官，具備保護(hù)功能和感知多種刺激的能力，如觸覺、溫度和痛覺。這些功能是通過角質(zhì)形成細(xì)胞和神經(jīng)元的相互作用實(shí)現(xiàn)的。這些細(xì)胞在多種正�；虿±硇云つw條件下，如瘙癢、敏感皮膚、銀屑病、特應(yīng)性皮炎和濕疹等，都有重要作用。

3 現(xiàn)有研究模型的局限性
目前的臨床前研究主要依賴體外模型，但這些模型在皮膚病和化妝品研究中并不總是相關(guān)，因?yàn)樗鼈兪褂脟�齒類動物的神經(jīng)細(xì)胞，而這種方法在化妝品研究中不被允許。此外，這些共同培養(yǎng)模型并不能真實(shí)模擬皮膚的解剖和生理結(jié)構(gòu)。

4 體外設(shè)備的改進(jìn)
Bichat博士介紹了他們正在開發(fā)的體外設(shè)備，旨在模擬皮膚和神經(jīng)的生理結(jié)構(gòu)，通過不同的培養(yǎng)室實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的特定培養(yǎng)環(huán)境和分泌物分析，從而提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)性和準(zhǔn)確性。

5 體外設(shè)備的具體優(yōu)點(diǎn)

· 使用特定培養(yǎng)基：不同培養(yǎng)室可以使用每種細(xì)胞特定的培養(yǎng)基，避免培養(yǎng)基成分對其他細(xì)胞的負(fù)面影響。

· 上清液分析：通過采集特定細(xì)胞培養(yǎng)室的上清液，可以更準(zhǔn)確地分析細(xì)胞分泌物。

· 治療效果評估：將治療劑直接應(yīng)用于皮膚培養(yǎng)室，模擬現(xiàn)實(shí)中的外用化妝品的應(yīng)用場景。

6 電生理學(xué)評估
Bichat博士進(jìn)一步介紹了MEA電生理學(xué)技術(shù)，通過在設(shè)備中植入電極，可以實(shí)時(shí)評估細(xì)胞的電活動。這種技術(shù)可以用于各種應(yīng)用，如神經(jīng)化妝品、PNS疾病、免疫學(xué)、微生物組學(xué)、腫瘤學(xué)等。

7 多種檢測技術(shù)的應(yīng)用
設(shè)備兼容多種讀出方法，如ELISA、免疫熒光、顯微鏡、液相色譜、活細(xì)胞染色、鈣成像和質(zhì)譜等。這種多樣性允許在一個(gè)設(shè)備上進(jìn)行多種測量，提高實(shí)驗(yàn)效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量。

8 實(shí)驗(yàn)示例和應(yīng)用前景
Bichat博士展示了一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，證明了這些設(shè)備在皮膚和神經(jīng)共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用效果。這些實(shí)驗(yàn)包括神經(jīng)和角質(zhì)形成細(xì)胞的共培養(yǎng)、藥物刺激下的電活動變化等。設(shè)備的應(yīng)用前景廣泛，包括評估藥物的機(jī)制、藥效篩選、毒性測試等。

9 皮膚病和化妝品的應(yīng)用
Alexandre博士討論了如何利用創(chuàng)新的皮膚模型來模擬炎癥性疼痛信號，通過在皮膚中引入炎癥介質(zhì)，并通過電活動信號來驗(yàn)證神經(jīng)元的疼痛反應(yīng)。此外，還展示了預(yù)血管化皮膚模型的應(yīng)用前景，通過控制流體流動和細(xì)胞培養(yǎng)，模擬血管和皮膚的相互作用，為皮膚再生和藥物測試提供了新的方法。

10 結(jié)論
講演詳細(xì)介紹了Bichat博士團(tuán)隊(duì)在神經(jīng)化妝品和皮膚學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新研究，通過先進(jìn)的體外設(shè)備和多種讀出技術(shù)，為皮膚病和化妝品研究提供了新的工具和方法，具有廣泛的應(yīng)用前景。