建立高通量類器官芯片平臺

生物、醫藥及醫療機械

本項目構建高通量自動化智能化類器官芯片診療平臺，并利用細胞數字模型分析致病分子，為類器官芯片藥物驗證系統提供腫瘤靶向基因相關藥物，從而實現整個平臺的自動完善。

一、項目分類

關鍵核心技術突破

二、技術分析

惡性腫瘤精準治療亟待建立能反映個體差異、盡量復制患者原始腫瘤組成及其微環境、快速、精準、性價比高的高通量藥物篩選體系。類器官是由干細胞在體外3D培養條件下分裂分化形成的一種類似器官的生物結構，能夠重現器官的功能，提供一個高度相似的生理系統。雖然具有敏感性高、特異性強，預測率高等特點，但當前類器官技術仍面臨手動化、欠智能、個體差異大、類器官單體對腫瘤異質性還原度低等不足。本項目構建高通量自動化智能化類器官芯片診療平臺，并利用細胞數字模型分析致病分子，為類器官芯片藥物驗證系統提供腫瘤靶向基因相關藥物，從而實現整個平臺的自動完善。該平臺解決惡性腫瘤藥物篩選周期長、費用高、針對性差，已篩選應答率低、治愈率低等問題；在藥物投入臨床試驗前合理規避風險，有效降低臨床試驗成本和時間；標準化制備過程，建立統一合理的類器官庫，方便使用；有效地為病人提供定制化服務，指導臨床用藥。從醫療診斷治療與商業化需求綜合維度分析，本平臺系統是融合了器官芯片和3D腫瘤模型技術雙重優勢的生物芯片診療一體化技術，有望迎來規模化、市場化和應用化。

本項目組目前已經成功建立了肺、腸、舌、喉及頭頸癌的類器官，并進行多種藥物和輻射治療敏感性分析（圖2）。

圖 2 類器官芯片體系藥物敏感性篩選

1）可與大型藥企合作，用于藥物研發，在藥物投入臨床試驗前合理規避風險，有效降低臨床試驗成本和時間。

2) 可進駐醫院，個性化指導病人臨床藥物的選擇。

圖 3 項目落地方式

本系統核心競爭力為可真實模擬腫瘤環境的類器官芯片和細胞數字模型。

通過小試

達到國內先進水平

與研究院所合作