2025年1月,由东南大学教授、尊龙凯时生物首席科学家顾忠泽,东南大学教授、尊龙凯时生物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,共同撰写的综述文章《Biology-Inspired Dynamic Microphysiological System Approaches to Revolutionize Basic Research, Healthcare and Animal Welfare》正式发表。文章系统性地介绍了器官芯片技术从实验室走向产业化和全球化的蓝图规划,标志着MPS技术迈向规模化应用的新阶段。
六大板块勾勒MPS前沿技术全貌
文章通过器官芯片模型构建、生理与疾病研究应用、MPS全球沟通渠道建设、监管落实与政策支持、中国MPS文献影响力及进一步探索与建议等六大板块,深入探讨了MPS系统方法在基础科研、医疗保障和动物福利等领域的技术创新与应用价值。
动态MPS技术在生理与疾病研究中的应用
文章首先以器官芯片模型构建为开篇,区分了静态与动态MPS,强调“动态仿生微环境”技术的可行性。通过整合3D生物打印、类器官培养和人工智能驱动的流体控制系统,实现了人体器官发育、衰老和病理进程的高精度模拟。作者团队发现已有66种不同的疾病类型使用动态MPS技术进行了探索,结果发表在2181篇评审期刊上,并被广泛应用于心血管、肝脏、胰腺等领域的药物发现,展示了MPS在个性化药物筛选和复杂发病机制解析中的重要价值。
MPS全球沟通渠道建设的成效
由NCATS牵头,MPS领域的全球权威专家被相继筛选出来,MPS世界大会和国际iMPSS学会也相继建立。这些平台为来自北美、欧洲、亚洲等地区的学术界、供应商、用户行业及监管机构提供了高效的交流机会。目前iMPSS亚太地区分会已成立,旨在推动该区域MPS技术的发展,为年轻科学家和技术人员搭建可持续的沟通平台和研究经验分享机会。
标准化工作与监管政策的推进
2019年MPS研讨会指出,“监管接受困境”是现阶段MPS技术面临的主要挑战。文章中列出了现有的标准化工作成果,并提出解决此困境的主要方法,包括支持MPS检测资格认证的资助,及在监管机构的指导下促进MPS方法的表征与资格认证中心的建立。
提升中国MPS文献的影响力
近年来,中国在科研产出和高影响力研究方面已逐渐赶上美国。文章中比较了CNKI与PubMed数据库中的器官芯片相关文献,发现在PubMed中有967条结果,而在CNKI中则有3606条结果。这表明中国CNKI数据库中包含了全球MPS社区成员所无法访问的有价值的科学成果。
未来展望与建议
MPS技术具有革新基础研究、医疗保障和动物福利的巨大潜力。文章提出MPS技术的发展将经历三个阶段:未来五年将重点提升定义中的生物复杂性,增加新的功能性读数,并推进器官芯片设计;接下来的五到十年,将围绕复杂人类疾病建模和基于计算机模拟的发展;最后十年后,MPS将与合成生物学结合,创造个性化的集成传感技术。
文章最后指出,生物学、AI与数字MPS混合模型的结合能够真实模拟人类的生理水平,将推动基础研究、药物开发和精准医疗的进步。这一技术的进步,将不断扩展MPS在生命科学领域内的应用,满足学术研究的多样化需求。作为行业领军者,尊龙凯时致力于推动这一技术的发展,为科学创新提供坚实的支持。