“器官芯片”将药物递送率最大化…完整再现生理环境

要最大化药物治疗效果，就需要采用与脏器和血管的生物体内环境高度匹配的药物递送技术。

蔚山科学技术院（UNIST）研究团队利用“器官芯片（Organ on a Chip）”技术，提出了一种将药物递送效率最大化的方法。

下排自左起按顺时针方向依次为：Kim Gyeongha 研究员（共同第一作者）、Ju Jinmyeong 教授、Kwon Taejun 教授、Jonathan Sabat del Rio 研究员、Choi Jeongwon 研究员（共同第一作者）、Park Tae-eun 教授。

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UNIST（校长 Lee Yonghoon）生物医学工程系 Park Taeun 教授和 Kwon Taejun 教授研究团队，通过培养小鼠活体细胞，重现了血脑屏障（Blood-brain barrier，BBB）的器官芯片，并证明该芯片可以提高治疗药物的通透率。这一成果得益于采用了更准确反映器官生理特性的、基于细胞的噬菌体展示（phage display）筛选方法。

利用指节大小的器官芯片模拟血脑屏障后，研究团队发现，其脑血管通透效率远优于传统的跨膜小室（Transwell）模型。研究团队预计，器官芯片技术今后也将有助于开发针对肝脏、肾脏、肺等多种器官的特异性靶向治疗药物。

之所以取得这一成果，是因为器官芯片内部的“血液”沿血管壁流动时，会产生类似摩擦力的剪切应力。借此，血管表面的糖萼（Glycocalyx）的结构和功能得以被精确再现。最终，器官芯片有效模拟了生物体内环境，成功发现了具有良好药物递送功能的多肽（蛋白质）。

共同第一作者研究员 Choi Jeongwon 表示：“研究表明，器官芯片技术能够高度仿生体内环境，可被用作发现具有靶向功能药物载体的有力工具。”

另一位共同第一作者研究员 Kim Gyeongha 则称：“本研究证明，器官芯片技术很有可能同样精准模拟人体组织，预计今后将为药物递送系统研究开辟新的可能性。”

本研究在克服痴呆研究开发项目、韩国研究财团优秀青年研究者支持项目、中坚研究者支持项目、大学重点研究所支持项目以及 UNIST 未来先导型特色化项目的资助下完成。研究成果已于去年 5 月 22 日发表在国际学术期刊《ACS NANO》上。

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