器官芯片解釋了腸道細菌如何影響神經系統疾病
我們的大腦與消化道在許多方面緊密相連。在你緊張的時候,你可能會覺得胃疼,而腸道發出的饑餓信號又會讓你感到煩躁。為了幫助研究人員更好地理解腸腦軸(gut-brain axis),麻省理工學院的研究人員開發出一種器官芯片,能夠復制大腦、肝臟與結腸之間的相互作用。 利用這一系統,研究人員能夠模擬生活在腸道中的微生物對健康大腦組織和帕金森病患者的組織樣本的影響。他們發現,腸道中微生物產生的短鏈脂肪酸被運送到大腦中,對健康和患病的腦細胞產生了不同的影響。這項成果于1月29日發表在《Science Advances》雜志上。 麻省理工學院的博士后Martin Trapecar表示:“雖然短鏈脂肪酸在很大程度上有益于人類健康,但根據我們的觀察,它們在某些條件下會進一步加重某些腦部疾病,比如與帕金森病有關的蛋白錯誤折疊和神經元死亡。”文章的通訊作者是麻省理工學院的Linda Griffith和懷特黑德生物醫學研究所的Rudolf Jae......閱讀全文
器官芯片解釋了腸道細菌如何影響神經系統疾病
我們的大腦與消化道在許多方面緊密相連。在你緊張的時候,你可能會覺得胃疼,而腸道發出的饑餓信號又會讓你感到煩躁。為了幫助研究人員更好地理解腸腦軸(gut-brain axis),麻省理工學院的研究人員開發出一種器官芯片,能夠復制大腦、肝臟與結腸之間的相互作用。 利用這一系統,研究人員能夠模擬生活
哈佛大學開發人體腸道微生物器官芯片技術監測腸道菌群
人體微生物群(microbiome)是我們體內和體表大量微生物的集合,對人類健康和疾病有著深遠的影響。尤其是人體腸道菌群,這里蘊藏著最密集的微生物,不僅分解營養物質釋放對我們生存至關重要的分子,而且是許多疾病發展的關鍵因素,包括感染、炎癥性腸病、癌癥、代謝性疾病、自身免疫性疾病和神經精神病。
“器官”長在芯片里
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510070.shtm “在這塊巴掌大小的高分子材料里,我們借助3D打印、納米加工等技術,蓋出模擬人體環境的‘房子’,將人源細胞或干細胞注入其中,再給‘房子’輸送氧氣、培養液。兩三周后,就能在‘房子’
讓芯片更“新”——器官芯片技術
最近,我剛剛為大家介紹過“芯片實驗室”這一前沿技術。顧名思義,芯片實驗室也就是將實驗室搬到了芯片上,它可以將多種實驗室操作,例如樣品制備、生化反應、檢測分析,集成于一塊幾平方厘米的芯片上,從而對于細菌、病毒、污染物、生物標記物等進行檢測和分析,幫助監測人體健康狀況。今天,我們要介紹的創新成果,仍然是
類器官(organoids):器官芯片技術培育人胰島類器官
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員秦建華團隊利用器官芯片技術培育人多能干細胞衍生的胰島類器官取得新進展,相關成果發表在器官芯片領域刊物Lab on a chip上,并被選為封面文章。 類器官(organoids)是一種通過干細胞自組織方式形成的多細胞三維復雜結構,它能夠在體外模擬具有來源
芯片也可再造“器官”
芯片,可謂是高科技產品的“大腦”,如手機、電腦、數控裝備等都離不開它的支撐。然而,芯片不僅用在這些高科技產品上,還可作為人體器官再造的一種載體。 人體器官芯片是近幾年發展起來的一門前沿生物科技,也是生物技術中極具特色和活力的新興領域,融合了物理、化學、生物學、醫學、材料學、工程學和微機電等多個
器官芯片技術未來可期
持續跳動的“心臟”、有代謝功能的“肝臟”、會呼吸的“肺”……在巴掌大小的芯片上,先“蓋”出模擬人體環境的“房子”,再向其中引入相關細胞,就能部分模擬人體器官功能。器官芯片與微生理系統是當前生命科學領域最具發展潛力的新興方向之一。它融合了多個學科,可在體外模擬人體器官微環境,形成一種仿生的微生理系統,
Nat-Med:器官芯片體外模擬器官患病
5月11日,來自哈佛大學等研究機構的一組研究人員利用合成干細胞成功制備器官芯片,從而實現了器官在體外生長,模擬了病變組織的生長情況。這是科學家首次成功模擬人類組織患病的研究。該研究的成功使得人類在個性化醫療方面前進一大步 5月11日,來自哈佛大學等研究機構的一組研究人員利用合成干細胞成功制備器官芯
腸道疾病研究中新型工具——腸道類器官技術
自2009年Hans Clevers團隊首次利用小鼠LGR5+小腸干細胞在體外培養出小腸類器官以來,腸道類器官模型被廣泛應用于腸道相關疾病研究領域。與傳統實驗模型(細胞系2D培養及動物模型)相比,腸道類器官具有多種優勢。體外構建的腸道類器官模型包含所有類型的腸上皮細胞,并具有水、離子吸收和轉
腸道細菌大腦“安家”
人們知道,腸道中的微生物群對人類健康有著強大影響。相同的細菌能否在大腦中“定居”?在日前于加州圣地亞哥舉行的美國神經科學學會年會上,一張海報展示了細菌入侵健康人類大腦細胞并居住于此的高分辨率顯微鏡圖像。人類大腦切片圖像揭示了關于“大腦微生物群”的令人好奇但極其初步的證據。 大腦是一個受到保護的
腸道細菌大腦“安家”
人們知道,腸道中的微生物群對人類健康有著強大影響。相同的細菌能否在大腦中“定居”?在日前于加州圣地亞哥舉行的美國神經科學學會年會上,一張海報展示了細菌入侵健康人類大腦細胞并居住于此的高分辨率顯微鏡圖像。 大腦是一個受到保護的環境,通過一個圍繞血管的細胞網絡將血流中的部分成分阻擋在外。成功進入血
腸道細菌大腦“安家”
人們知道,腸道中的微生物群對人類健康有著強大影響。相同的細菌能否在大腦中“定居”?在日前于加州圣地亞哥舉行的美國神經科學學會年會上,一張海報展示了細菌入侵健康人類大腦細胞并居住于此的高分辨率顯微鏡圖像。 大腦是一個受到保護的環境,通過一個圍繞血管的細胞網絡將血流中的部分成分阻擋在外。成功進入血
腸道細菌大腦“安家”
人們知道,腸道中的微生物群對人類健康有著強大影響。相同的細菌能否在大腦中“定居”?在日前于加州圣地亞哥舉行的美國神經科學學會年會上,一張海報展示了細菌入侵健康人類大腦細胞并居住于此的高分辨率顯微鏡圖像。 大腦是一個受到保護的環境,通過一個圍繞血管的細胞網絡將血流中的部分成分阻擋在外。成功進入血
腸道細菌大腦“安家”
人們知道,腸道中的微生物群對人類健康有著強大影響。相同的細菌能否在大腦中“定居”?在日前于加州圣地亞哥舉行的美國神經科學學會年會上,一張海報展示了細菌入侵健康人類大腦細胞并居住于此的高分辨率顯微鏡圖像。 大腦是一個受到保護的環境,通過一個圍繞血管的細胞網絡將血流中的部分成分阻擋在外。成功進入血
淺談器官芯片的發展進程
一種藥物或疫苗的開發必須首先通過動物試驗,然后在人體中進行第1至3階段試驗,最后批準臨床和患者使用。然而,動物階段的藥物開發過程讓研究人員有了掙扎的感覺,因為,無論是西方還是東方社會,對反對動物實驗的呼聲越來越大,而人體試驗也處于危機之中,由于倫理的限制,招募藥物試驗志愿者也很困難。那么,有沒有更好
讓器官“種”在芯片上
“未來,人體器官芯片或許能夠取代我們的動物實驗,成為一種頗具前景的研究手段。”中科院廣州生物醫藥與健康研究院院長裴端卿對人體器官芯片這一全新領域掩飾不住自己的熱情,他告訴《中國科學報》記者表示,隨著日前中科院大連化物所微流控芯片研究組利用器官芯片技術,成功構建出動態三維高通量血腦屏障模型,人體
腸道細菌能逃離腸道,引發慢性炎癥?
腸道微生物與良好的健康和促進疾病有關,如自身免疫性疾病、炎癥性腸病、代謝綜合征,甚至神經精神疾病。對這些不良后果的一種流行解釋是所謂的“leaky gut”假說——據說具有潛在破壞性的細菌會逃離腸道,引發慢性炎癥反應,從而導致各種疾病。耶魯大學免疫生物學助理教授諾亞·帕爾姆(Noah Palm)說:
腸道細菌篡改宿主基因
保持免疫系統平衡是個精妙的復雜事件,遇到外來入侵者時及時發出警報,同時,聰明地區分我軍組織和器官不亂殺無辜。 機體有一些幫助免疫系統維穩的工具。人類白細胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)和小鼠的主要組織相容性復合物(major histocompatibility
木乃伊腸道現耐藥細菌
耐藥基因存在于木乃伊中。圖片來源:Michael Luongo/Bloomberg/Getty 來自印加帝國、有著1000年歷史的木乃伊體內的腸道細菌,對今天的大多數抗生素都具有耐藥性,盡管人類只是在最近100年內才發明了這些藥物。 “起初,我們非常驚訝。”加州州立理工大學的Tasha Sa
關于類器官芯片的應用實例
類器官芯片的應用實例:模擬腸道疾病:研究人員開發了腸道類器官芯片,用于研究炎癥性腸病的發病機制和藥物篩選。通過在芯片上模擬腸道的微環境和生理功能,能夠更準確地評估藥物對腸道炎癥的治療效果。研究心血管疾病:心血管類器官芯片可用于研究動脈粥樣硬化等疾病。它能夠模擬血管內皮細胞、平滑肌細胞和血細胞之間的相
首個器官芯片國家標準出臺
近日,我國首個器官芯片領域的國家標準《皮膚芯片通用技術要求》(GB/T 44831-2024)正式發布。記者日前從東南大學獲悉,該校蘇州醫療器械研究院院長顧忠澤團隊牽頭完成該標準的起草。 “皮膚芯片是使用體外微流控芯片生成的微型細胞和組織培養器件,能夠模擬皮膚的生化和生理特性,具有屏障結構和功
腸道細菌或導致包括癌癥在內的腸道疾病
不要小看細菌,這些肉眼難以看見的微小生物,它們可能具有破壞性的力量。 據《新科學家》報道,如今越來越多的證據表明,一些腸道癌癥是由細菌引起的。這種微生物似乎在人類的DNA中觸發了一種不同類型的突變,而這種突變在結腸癌患者中高達十分之一。 “這是我們第一次發現能改變DNA并致癌的細菌。”荷蘭H
大連化物所發表類器官和器官芯片相關研究進展
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員秦建華及其團隊在《先進材料》(Advanced Materials)上發表題為《水凝膠介導的類器官和器官芯片研究》(Advances in Hydrogels in Organoids and Organs-on-a-Chip)的進展報告。 類器官和器官
器官芯片走向研發測試“舞臺中心”
輪狀病毒感染會導致幼兒嚴重腹瀉、嘔吐、脫水甚至死亡。在一些國家,高達98%的接種輪狀病毒疫苗的兒童會獲得終身免疫力。但在另一些國家,只有大約三分之一接種疫苗的兒童會產生免疫力。這一驚人的偏差,是由于研發時樣本代表性不足造成的。美國弗吉尼亞大學醫學院兒科胃腸病學家肖恩·摩爾希望“器官芯片”能幫助他解決
器官芯片成功模擬女性月經周期
《自然-通訊》日前發表了一項生物技術重要突破,美國科學家使用器官芯片(organ-on-a-chip)技術可以模擬人類生殖系統的28天月經周期。該研究首次表明,不同的生殖系統組織可以和其它組織一起順利培養一個月,并會釋放激素,就如同在正常的月經周期中觀察到的一樣。該技術或為藥物發現提供了一個平臺
器官芯片腎模擬研究取得重要進展
近日,大連理工大學化工與環境生命學部制藥科學與技術學院林炳承(中科院大連化物所研究員)、羅勇研究團隊在器官芯片腎模擬研究方面取得創新研究進展,為器官芯片最終取代動物實驗進行新藥開發邁出了堅實的一步。成果發表領域內國際頂級期刊《生物材料》上。腎單位的生理結構和血液凈化生理學的過程圖示腎芯片結構和實
器官芯片走向研發測試“舞臺中心”
輪狀病毒感染會導致幼兒嚴重腹瀉、嘔吐、脫水甚至死亡。在一些國家,高達98%的接種輪狀病毒疫苗的兒童會獲得終身免疫力。但在另一些國家,只有大約三分之一接種疫苗的兒童會產生免疫力。這一驚人的偏差,是由于研發時樣本代表性不足造成的。美國弗吉尼亞大學醫學院兒科胃腸病學家肖恩·摩爾希望“器官芯片”能幫助他解決
如何建立一個類器官芯片?
建立一個類器官芯片通常包括以下步驟:芯片設計:確定要模擬的器官或組織的結構和功能特點。設計微流控通道、腔室和細胞培養區域的布局,以實現細胞的定位、物質交換和環境控制。材料選擇:選擇適合細胞生長和粘附的生物相容性材料,如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、玻璃或聚合物等。微加工制造:使用光刻、軟光刻、3D 打
腸道細菌也會感染眼睛
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/518029.shtm遺傳性視網膜疾病,如色素性視網膜炎,影響全球約550萬人。2月26日,一項發表于《細胞》的研究表明,長期被認為是純遺傳性的眼病可能部分是由細菌引起的,這些細菌會“逃離”腸道并傳播到視網
對抗腸道超級細菌有新藥
澳大利亞弗林德斯大學日前宣布,該校研究人員研發出一種新型抗生素,動物實驗表明它可有效抑制一種具有耐藥性的腸道超級細菌。 細菌通過多種形式抵抗抗生素,逃避被消滅的危險,超級細菌指對多種抗生素都有耐藥性的細菌,病人感染超級細菌后缺乏有效治療藥物。據世界衛生組織統計,每年全球約70萬人死于超級細菌