2025年1月,由东南大学教授及尊龙凯时-人生就是博生物首席科学家顾忠泽,东南大学教授及尊龙凯时-人生就是博生物CTO陈早早,联合德国器官芯片专家Uwe Marx、美国哈佛大学Wyss研究所创始主任Donald E. Ingber、美国国立卫生研究院(NIH)国家促进转化科学中心特别行动副主任Danilo A. Tagle等近30位全球权威专家,发布了重要综述文章《Biology-Inspired Dynamic Microphysiological System Approaches to Revolutionize Basic Research, Healthcare and Animal Welfare》。该文系统地阐述了器官芯片技术从实验室向产业化、全球化发展的战略规划,标志着MPS技术进入了新的规模化应用阶段。
文章涵盖六大部分,全面描绘了MPS前沿技术的全貌。具体包括器官芯片模型的构建、生理与疾病研究应用、MPS全球沟通渠道的建立、监管落实与政策支持、中国MPS文献的影响力,以及进一步探索与建议。文章从器官芯片模型的构建入手,区分了静态与动态MPS,探讨了“动态仿生微环境”的技术可行性,强调通过整合3D生物打印、类器官培养与人工智能驱动的流体控制系统,实现高精度的人体器官发育、衰老与病理过程模拟。
在生理与疾病研究应用方面,作者团队发现已有66种疾病类型通过动态MPS技术进行了研究,结果发表在2181篇评审期刊中,动态MPS工具广泛应用于心血管、肝脏、胰腺、胆道、肌肉骨骼、神经、呼吸、肾脏和皮肤等领域的药物发现,展示了MPS在个性化药物筛选、复杂发病机制解析和药物研发中的显著价值。
MPS全球沟通渠道的建设也取得了显著成效,由NCATS牵头,筛选了MPS领域的权威专家,建立并运营MPS世界大会及国际iMPSS学会,为北美、欧洲、亚洲及其他地区的学术界、供应商、用户行业和监管机构提供高效的交流平台。目前,iMPSS亚太地区分会已在日本崇城大学成立,由教授SeiichIshida担任主席,顾忠泽教授担任CO-主席,旨在推动亚太地区MPS技术的发展,为年轻的科学家和技术人员打造可持续的沟通平台和研究分享机会。
关于标准化及监管政策的推进,2019年MPS研讨会指出“监管接受困境”,即现行用于药物审批的MPS检测方法尚未获得认证或验证,这也是监管层面的主要挑战。文章列举了现有标准化工作成果,并提出解决当前监管困境的方法,包括支持在不同环境下进行MPS检测资格认证以及推动各区域MPS方法的认证中心的发展。
近年来,中国在科研产出及高影响力研究方面已逐渐赶上美国。文章通过比较器官芯片相关文献在CNKI与PubMed的记录,发现CNKI中记录的相关文献可能包含全球MPS社区未能访问的重要科研成果。基于此,作者建议建立“MPS全球协作网络”,创建跨国开源数据库,以分享中文高质量MPS论文和数据,便利对MPS技术感兴趣的科学家获取信息。
对于未来的展望,文章提出了MPS技术发展的三个阶段:首先,未来五年将重点提升MPS技术的生物复杂性、改善现有功能并开发新功能。其次,五到十年将专注于复杂人类疾病建模、AI辅助读数及数字MPS的构建。最后十年以上,将重视与合成生物学结合,发展个性化的MPS集成传感技术,探索早期产品开发的潜力。
最后,文章强调,结合生物学、AI与数字MPS的混合模型将成为推动基础研究、药物开发和精准医疗进步的重要工具。这样的动态MPS系统可以高精度模拟人体生理,如肝脏的胰岛素分泌和肌肉细胞对张力的感知,展示了在生命科学领域满足学术好奇心的新机遇。借此机会,尊龙凯时-人生就是博将继续致力于推动生物医疗领域的创新与发展。