该项太空实验将在一个鞋盒大小的设备中封装12颗器官芯片,以便发往国际空间站,其具备自动维持细胞微环境、剂量计量和采样所需的所有条件
人体组织的小型细胞模型可帮助研究人员更好地了解身体在极端条件下的反应。目前,美国波士顿Emulate公司的器官芯片将帮助探索稀有的研究之一:人脑如何在微重力环境中运行。
据麦姆斯咨询报道,Emulate基于人体组织的芯片将被送往外太空,在国际空间站(International Space Station,ISS)进行一系列实验。之后,它们将与留在地球上的同类器官芯片进行比较,以观察地球重力(或太空微重力)对脑细胞及其认知功能的影响。
联合阿斯利康(AstraZeneca)、强生(Johnson & Johnson)和科文斯(Covance),Emulate的脑芯片将五种类型的神经和血管细胞集成到拇指大小的微流控通道中,以模仿血脑屏障的内部运行,该实验通常用于临床前研究,以评估大脑对潜在新药的反应。
太空中的脑芯片将帮助研究人员实现对基因表达和免疫系统反应的检测,就像在活体中一样,包括皮质神经元、星形胶质细胞、周细胞和小胶质细胞之间的相互作用。
“通过比较人类脑芯片在微重力条件下与其在地球上对炎症刺激的不同反应,我们将能够研究细胞因子产生、血脑屏障通透性和形态上的差异。”Emulate首席技术官(CTO)Daniel Levner在一份声明中表示。
“先前如美国国家航空航天局(NASA)的功能免疫研究,已经表明太空2D培养物中内皮细胞形态的变化,以及航天飞行期间宇航员免疫功能的许多变化。”Daniel Levner补充道。
这项受美国国立卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)支持的实验,包括12颗器官芯片,这些芯片封装在一个鞋盒大小的设备中,具备自动维持细胞微环境、剂量计量和采样所需的所有条件。
Emulate器官芯片包含集成模型血管和人体细胞的微流控通道(来源:Emulate)
作为由美国国立卫生研究院国家转化科学促进中心(National Center for Advancing Translational Sciences,NCATS)发起的太空组织芯片计划的一部分,Emulate合作伙伴Space Tango将负责将该实验从地球转移到空间站的后勤工作。
Emulate此前已经推出模拟结肠和肠道的器官芯片,这些芯片适用于炎症性肠病、肺、肾和肝等疾病。
2021年9月,Emulate完成了8200万美元的融资,以促进其科学和商务业务。这些资金将用来开发用于研究免疫学、癌症等领域的新型器官芯片,并通过与两家新晋分销商的交易,以扩大其在亚太地区的商业影响力。
“多项领先指标更加坚定了我们的信念,即器官芯片技术将极大地改变整个药物发现和开发的流程,并最终取代不必要的动物试验。”Emulate首席执行官(CEO)Jim Corbett在E轮融资后的一份声明中表示。
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