近期,《Advanced Healthcare Materials》期刊發(fā)布高分綜述,系統(tǒng)梳理類器官芯片領域技術(shù)進展,其中蘇州賽吉生物在“類器官芯片血管網(wǎng)絡構(gòu)建"方向的創(chuàng)新成果被重點提及——其研發(fā)的“仿生血管化類器官芯片",成功解決傳統(tǒng)類器官“無功能性血管、難以長期存活"的核心痛點,為器官供體培育、復雜疾病模型構(gòu)建提供突破性解決方案,有望推動生命科學研究與臨床轉(zhuǎn)化邁入新階段。

咨詢:蘇州賽吉生物
一、核心突破:仿生血管網(wǎng)絡,讓類器官“活"得更久、更像體內(nèi)
傳統(tǒng)類器官因缺乏功能性血管,常面臨“營養(yǎng)輸送不足、代謝廢物堆積、無法長期培養(yǎng)"的問題,且與體內(nèi)器官的生理結(jié)構(gòu)、功能差異顯著,難以滿足科研與臨床需求。蘇州賽吉生物通過三項關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新,構(gòu)建出“可灌注、高仿生"的類器官血管網(wǎng)絡:
1. 血管內(nèi)皮細胞定向誘導技術(shù)
賽吉生物自主研發(fā)“EC-QM誘導體系",可將iPSC(誘導多能干細胞)高效分化為功能性血管內(nèi)皮細胞,分化效率達95%以上,且細胞表達CD31、VE-cadherin等內(nèi)皮特異性標志物,具備體外形成管狀結(jié)構(gòu)、分泌血管活性物質(zhì)(如NO)的能力,為血管網(wǎng)絡構(gòu)建提供優(yōu)質(zhì)“種子細胞"。
2. 微通道仿生支架設計
芯片采用“多級分支微通道"結(jié)構(gòu),模擬人體毛細血管網(wǎng)絡的層級分布(從主干通道到毛細血管級通道,直徑5-100μm漸變),同時搭載“細胞外基質(zhì)(ECM)梯度涂層",引導血管內(nèi)皮細胞沿通道定向遷移、增殖,最終形成相互連通的“類器官-血管"一體化結(jié)構(gòu),實現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)的精準輸送與代謝廢物的高效排出。
3. 血管功能長期維持系統(tǒng)
通過“動態(tài)流體灌注+信號分子調(diào)控",芯片可維持血管網(wǎng)絡的長期功能性——在肝臟類器官培養(yǎng)中,血管網(wǎng)絡可穩(wěn)定存活60天以上,類器官尿素合成能力、CYP450酶活性持續(xù)保持在體內(nèi)肝細胞水平的65%-80%,而傳統(tǒng)無血管類器官在14天后功能即顯著下降,解決了“短期培養(yǎng)無法模擬慢性疾病進程"的科研痛點。
二、應用價值:從科研到臨床,多場景解鎖新可能
蘇州賽吉生物的血管化類器官芯片,已在基礎科研、藥物研發(fā)、器官三大領域展現(xiàn)出顯著應用優(yōu)勢,相關(guān)成果被多篇高分綜述引用,成為行業(yè)技術(shù)第一
1. 基礎科研:解析血管相關(guān)疾病機制
針對“動脈粥樣硬化、肺動脈高壓"等血管相關(guān)疾病,芯片可構(gòu)建“血管-靶器官類器官"共培養(yǎng)模型,直觀觀察疾病進程中血管與器官的相互作用。某高校心血管研究團隊利用該芯片,成功模擬高糖環(huán)境下血管內(nèi)皮細胞損傷導致的腎臟類器官纖維化過程,發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)可通過調(diào)控PI3K/Akt通路延緩纖維化,相關(guān)成果發(fā)表于《Circulation Research》。
2. 藥物研發(fā):提升臨床前預測準確性
在藥物研發(fā)領域,芯片可模擬藥物在體內(nèi)的“血管輸送-靶器官作用"過程,解決傳統(tǒng)模型“無法模擬藥物血管穿透性"的問題。某跨國藥企將該芯片用于抗血管生成藥物篩選,發(fā)現(xiàn)某候選藥物在血管化腫瘤類器官模型中,抑瘤率較無血管模型提升40%,且準確預測出該藥物在動物實驗中未發(fā)現(xiàn)的“血管內(nèi)皮細胞毒性",避免了后期研發(fā)損失,研發(fā)周期縮短3個月。
3. 器官:推動“體外培育供體"落地
器官體短缺是全球醫(yī)療難題,賽吉生物的芯片為“體外培育功能性器官"提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。目前,其研發(fā)團隊已利用該芯片成功構(gòu)建出直徑達5mm的血管化肝臟類器官,具備完整的肝小葉結(jié)構(gòu)與膽汁分泌功能,且可通過血管灌注系統(tǒng)維持長期存活——這一成果被《Advanced Healthcare Materials》綜述評價為“器官供體培育的重要里程碑",為未來解決供體短缺問題奠定基礎。
三、技術(shù)優(yōu)勢:從細節(jié)到體系,保障科研可靠性
蘇州賽吉生物的血管化類器官芯片,不僅在核心技術(shù)上突破,更在材質(zhì)、操作、兼容性等細節(jié)上實現(xiàn)優(yōu)化,滿足科研人員多樣化需求:
1. 優(yōu)質(zhì)材質(zhì)與無菌設計
芯片采用醫(yī)用級透明PDMS與高硼硅玻璃復合材質(zhì),兼具高生物相容性(無細胞毒性、無溶出物)與優(yōu)異光學透明性(透光率>90%),支持共聚焦顯微鏡、熒光顯微鏡等設備的長時程觀察;出廠前經(jīng)γ射線滅菌處理,無菌有效期18個月,開箱即可使用,避免傳統(tǒng)芯片自行滅菌導致的結(jié)構(gòu)損壞。
2. 便捷操作與自動化適配
芯片配套“可視化操作軟件",內(nèi)置肝臟、腎臟、腫瘤等10種常見類器官的標準化培養(yǎng)程序,科研人員無需專業(yè)微流控技術(shù)背景,即可通過軟件調(diào)整流體流速、溫度、氣體濃度等參數(shù);同時支持與自動化液體處理系統(tǒng)對接,實現(xiàn)樣本加載、試劑更換的自動化操作,大幅提升實驗效率。
3. 全流程技術(shù)支持
賽吉生物提供“芯片使用-實驗設計-數(shù)據(jù)解析"全流程技術(shù)服務:免費提供操作培訓(線上+線下),配套詳細實驗指南與視頻教程;專業(yè)技術(shù)團隊7×24小時響應,協(xié)助解決實驗過程中的技術(shù)問題;針對特殊研究需求,可提供芯片結(jié)構(gòu)與培養(yǎng)方案的定制化開發(fā),助力科研團隊快速出成果。
四、行業(yè)展望:血管化技術(shù)帶領類器官芯片“從模擬到替代"
隨著《Advanced Healthcare Materials》等期刊對血管化類器官技術(shù)的認可,該方向已成為類器官芯片領域的核心發(fā)展趨勢。蘇州賽吉生物作為第一,正持續(xù)推進技術(shù)迭代——未來將進一步優(yōu)化“多器官血管網(wǎng)絡互聯(lián)"技術(shù),構(gòu)建“肝臟-腎臟-心臟"多器官芯片系統(tǒng),模擬人體多器官協(xié)同作用,為精準醫(yī)療、個性化藥物研發(fā)提供更貼近人體的研究模型。
對于科研團隊而言,選擇蘇州賽吉生物的血管化類器官芯片,不僅是選擇一款實驗工具,更是搶占技術(shù)先機、加速成果轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵一步。目前,賽吉生物正面向全球科研機構(gòu)開放“芯片試用計劃",支持免費獲取樣品與技術(shù)支持,助力科研團隊突破研究瓶頸。

了解更多技術(shù)細節(jié)或申請試用,可訪問蘇州賽吉生物