应用案例：自动化高通量MOC工作站—HUMIMIC® AutoLab

应用案例（类器官培养仪-HUMIMIC）：自动化高通量MOC工作站—HUMIMIC® AutoLab

 

  

近年来，微生理系统（如类器官、器官芯片）广泛应用于疾病研究、药物开发、精准医学等领域，成为各国竞相研究的核心关键技术。

德国TissUse GmbH公司致力于建设"多器官芯片”技术平台，是全球技术领先的多器官串联培养方案的供应商。TissUse GmbH公司创始人，Prof. Dr. med. Uwe Marx教授是德国柏林工业大学医学生物技术系的荣誉教授，在人体微生理研究领域开创性地提出了多器官芯片系统方案的理论，专注于人体芯片的技术开发，并将该技术转化为制药和化妆品行业的决策工具。他提出了人体芯片的概念，即在芯片上生成微缩的、无意识、无感官的人体等效物，即“芯片上的人体human-on-a-chip”，并创造性的提出了“类有机体Organismoid”的理论。

一直以来，实验动物都是生命科学研究和生物医药产业发展的重要模型，但受限于动物的种属差异与伦理问题，研究人员们将目光投向了更多的新兴体外建模技术。在过去十年中，器官芯片、类器官等生物新技术蓬勃发展，并深刻影响了了时代发展的方向。

2022年，美国国会全票通过了FDA Modernization Act 2.0（即《美国食品药品监督管理局现代化法案2.0》，简称FDA现代化法案2.0），取消了自1938年以来始终保持的FDA批准新药进入人体临床试验前必须经过动物实验的强制要求，并正式提出体外生理模型也可以运用在临床前试验中。这一举动无疑证实了新兴生物技术替代动物模型的可能性，同时也为多器官芯片等创新的无动物技术的快速发展铺平了道路。

 

多器官芯片（Multi-Organ-on-Chip，MOC）技术在药物筛选、疾病建模、安全评价、个性化医疗等研究领域中的灵活性、预测性与准确性已被广泛研究与证明。MOC获得监管机构的接受与认可，以及行业采用前，将面临开发并验证安全性与有效性测试的标准化监测方法的必经之路。我们相信自动化将是MOC实现这一目标的关键，并将为您提供相关思路。德国TissUse公司推出的自动化高通量MOC工作站——HUMIMIC® AutoLab！

HUMIMIC AutoLab是一个小型生物研究实验室，可以自动化平行培养与实时观察多达24个多器官芯片，与HUMIMIC Chip2、Chip3、Chip4兼容。 HUMIMIC AutoLab可为您提供：

提高了设备通量与分析复杂性，同时大大减少人工操作；

更接近生理微环境的培养条件，标准化机械系统减少实验操作产生的误差，提高实验可重复性

高质量数据的收集、分析，以及基于人工智能的后续实验优化

 

 

01 实验设计

 

TissUse专为HUMIMIC AutoLab开发了一款实验设计的软件 ——HUMIMIC LabOS，能帮助您设计个性化实验操作流程。无论是简单还是复杂，HUMIMIC LabOS都能为您安排液体处理过程，如培养基更换与给药，以及自动显微成像。该软件中，用户友好的设置界面将逐步指导您完成实验设计过程

 

02 执行操作

HUMIMICAutoLab的独特设计——结合了芯片和液体处理平台、显微镜和4°C存储区域——使芯片能够自动运行长达数周！整个实验在精确操控、一致操作和生理条件下进行：

~ 无菌II级生物安全柜

~ 温度调节：芯片的单独培养（温度范围36~40°C）

~ 孔板、耗材与试剂的预热

~ 稳定持续的细胞培养环境

~ 采用无管式微流泵以驱动芯片内培养基循环

 

03 评估与记录

在实验进行过程中，您即可获得大量由系统采集、记录的数据，并进行分析与评估。当进行终点分析时，可以像往常一样从芯片中取出细胞、组织及类器官模型进行下游检测。

HUMIMIC AutoLab可以通过自动记录芯片与孔板数据为您提供支持。此外，系统的自动记录功能将为您节省大量时间，所有的图像与原始数据都将直接保存在HUMIMIC LabOS中并进行整理分类。

 

 

04 预测与优化

我们坚信——多器官芯片技术的未来将是数字化的。通过每次实验分析，您将获得越来越多的数据，结合现有的理论模型和人工智能方法，我们最终将能够在执行之前模拟和预测实验终点。

与我们合作，成为多器官芯片前沿技术的推动者！

 

 

技术平台

德国TissUse的HUMIMIC®类器官串联芯片培养系统包括控制单元和芯片，控制单元能够模拟人体内生理环境，包括温度、压力、真空度、微流道循环频率、时间等参数，芯片有不同的微流道设计，针对不同的器官可以单独设置提供相应的培养条件，提供精准的培养和分化环境。可提供不同类器官的串联共培养方案，避免单一类器官无法模拟人体复杂生理学条件下器官相互通讯交流的不足。通过类器官模拟人类器官组织的生理发育过程，应用于疾病模型、肿瘤发生、以及药物安全性、有效性、毒性、ADME等方面的评估，旨在减少和取代实验室动物测试，简化人体临床试验。

德国TissUse的HUMIMIC®类器官串联芯片培养系统是通过控制单元来控制微流体环境中的复杂条件，包括物理因素，如温度（如37°C）、pH值、氧气和湿度的供应和控制；包括仿生机械学因素，例如：血液或尿液的流动，空气在肺中的循环，胆汁或胰液的流动，血液和淋巴管的剪切应力，骨骼和软骨的压力，皮肤的压力、肺或胃的外壁，肠的蠕动运动，肌肉收缩等等；包括括神经元和心脏组织的电信号。通过电生理配件实现了在体内模拟组织特异性机电-生化信号的必要功能，能够为肺、骨和软骨提供扩张和压缩力，以及用于肌肉，心脏，脑的电刺激和电信号监测。

德国TissUse的HUMIMIC®类器官串联芯片培养系统通过一个自动化设备来控制不同的芯片形式。比如HUMIMIC®Chip2芯片，能够在每个芯片的两个微流道连接的培养室中培养两个不同或者相同的器官。芯片上的微泵在每个微流道中产生生理脉动液体循环流动。培养室可以灵活地装载任何类型的器官，包括基于transwell的培养小室。芯片的底部是光学透明的玻璃，可以实现实时成像。

德国TissUse专有的商用MOC技术支持的器官培养物的数量范围从单个器官培养到支持复杂器官相互作用研究的器官数量，包括单器官、二器官、三器官和四器官培养的商业化的平台。成功的案例包括：肝脏、肠、皮肤、血管系统、神经组织、心脏组织、软骨、胰腺、肾脏、毛囊、肺组织、脂肪组织、肿瘤模型和骨髓以及各自的多器官串联组合方案。

德国TissUse公司专注于类器官培养系统研究22年，推出的HUMIMIC类器官串联芯片培养系统，得到FDA的推荐，可提供不同类器官的串联培养解决方案，避免单一类器官培养无法模拟人体器官相互通讯关联的缺陷，同时也提供相关的技术方案和后续方法试剂支持，属于国际上少有的“Multi-Organ-Chip” 和“Human-on-a-chip”的方案提供者。相关方案已被广泛应用于药物开发、化妆品、食品与营养和消费产品等多个领域。

 

应用场景

骨髓-毒性评估，单一药物和多种药物组合的肿瘤治疗方案；

肝脏-药物代谢及毒性评价；

不同供体的皮肤和免疫细胞共培养-预防同种异体移植组织排斥反应的疗法评估；

小肠和肝脏-药物吸收代谢和毒性的评价；

肝脏和胰腺-2型糖尿病治疗新靶点鉴定；

皮肤和肿瘤-抗肿瘤抗体安全有效性评估、治疗窗口评估；

胰岛、胰腺肿瘤和内皮化血管-溶瘤病毒的安全性和有效性测试；

血管化骨髓和淋巴结-基因组编辑造血干细胞的致瘤性和增殖能力的评估；

血管化肝肾移植-评估调节性T淋巴细胞预防肾移植排斥反应的潜力；

心脏、肝脏和胰脏-评估心脏代谢疗法的作用方式；

肠、肝、肾、脑和血脑屏障（BBB）-药物ADME分析、药代动力学、器官特异性毒性和血脑屏障迁移能力；

淋巴组织培养-维持免疫功能正常的淋巴组织；

甲状腺和肝脏共培养-内分泌干扰物鉴定模型；

……

 

 

北京佰司特科技有限责任公司 (https://www.best-sciences.com/)

类器官串联芯片培养仪—HUMIMIC；灌流式细胞组织类器官代谢分析仪—IMOLA；光片显微镜—LSM-200；

蛋白稳定性分析仪—PSA-16；单分子质量光度系统—TwoMP；超高速视频级原子力显微镜—HS-AFM；微流控扩散测量仪—Fluidity One-M；

电荷光度测量系统—illumionONE；全自动半导体式细胞计数仪—SOL COUNT；农药残留定量检测仪—BST-100；台式原子力显微镜—ACST-AFM；微纳加工点印仪—NLP2000DPN5000；

 

其他新闻动态

创建时间：2025-04-10 20:10