讲座回放：NETRI器官芯片在皮肤模型构建中的应用
器官芯片（Organ-on-a-Chip）是一种结合微流控技术和生物材料学的创新技术，通过在微流控芯片上模拟人体器官的微环境和生理功能，以替代传统的动物实验和二维细胞培养模型。以下是器官芯片的详细介绍：
1 设计和结构
· 器官芯片通常由多个微通道和室组成，这些微通道和室以柔性聚二甲基硅氧烷（PDMS）为主要材料制成，具有高透明性和良好的生物相容性 。
· 这些微通道通过细胞外基质（ECM）相互连接，可以精确控制液体流动和营养物质的供给，从而模拟人体器官的微环境 。
2 主要应用
· 药物筛选和毒性测试：器官芯片可以用于高通量药物筛选，评估药物的代谢和毒性作用 。
· 疾病模型：通过将病变细胞植入器官芯片中，可以模拟疾病的发生和发展过程，为疾病研究和新药开发提供有效工具 。
· 个性化医疗：结合患者的细胞，器官芯片可以用于预测个体对药物的反应，推动个性化治疗的发展 。
NETRI公司专注于先进的NeuroFluidics技术，创建体外皮肤模型，这些模型模拟神经或血管整合的皮肤环境，采用微流控和膜技术。公司主要产品包括：
· 神经皮肤模型：将初级角质形成细胞与hiPSC衍生的感觉神经元共同培养，具有电生理和成像读数功能。
· 灌注皮肤模型：将初级角质形成细胞与内皮细胞共同培养，具有成像和生化分析读数功能。
皮肤培养应用介绍
1 演讲者介绍
Alexandre Bichat是药剂师和博士，研究方向为皮肤药理学，包括临床和体外研究。目前在Daitree公司负责开发神经科学化妆品和皮肤病领域的新应用和新产品。
2 皮肤神经与功能
Bichat博士强调皮肤是人体最大的器官，具备保护功能和感知多种刺激的能力，如触觉、温度和痛觉。这些功能是通过角质形成细胞和神经元的相互作用实现的。这些细胞在多种正常或病理性皮肤条件下，如瘙痒、敏感皮肤、银屑病、特应性皮炎和湿疹等，都有重要作用。
3 现有研究模型的局限性
目前的临床前研究主要依赖体外模型，但这些模型在皮肤病和化妆品研究中并不总是相关，因为它们使用啮齿类动物的神经细胞，而这种方法在化妆品研究中不被允许。此外，这些共同培养模型并不能真实模拟皮肤的解剖和生理结构。
4 体外设备的改进
Bichat博士介绍了他们正在开发的体外设备，旨在模拟皮肤和神经的生理结构，通过不同的培养室实现细胞的特定培养环境和分泌物分析，从而提高实验结果的相关性和准确性。
5 体外设备的具体优点
· 使用特定培养基：不同培养室可以使用每种细胞特定的培养基，避免培养基成分对其他细胞的负面影响。
· 上清液分析：通过采集特定细胞培养室的上清液，可以更准确地分析细胞分泌物。
· 治疗效果评估：将治疗剂直接应用于皮肤培养室，模拟现实中的外用化妆品的应用场景。
6 电生理学评估
Bichat博士进一步介绍了MEA电生理学技术，通过在设备中植入电极，可以实时评估细胞的电活动。这种技术可以用于各种应用，如神经化妆品、PNS疾病、免疫学、微生物组学、肿瘤学等。
7 多种检测技术的应用
设备兼容多种读出方法，如ELISA、免疫荧光、显微镜、液相色谱、活细胞染色、钙成像和质谱等。这种多样性允许在一个设备上进行多种测量，提高实验效率和数据质量。
8 实验示例和应用前景
Bichat博士展示了一些实验数据，证明了这些设备在皮肤和神经共培养实验中的应用效果。这些实验包括神经和角质形成细胞的共培养、药物刺激下的电活动变化等。设备的应用前景广泛，包括评估药物的机制、药效筛选、毒性测试等。
9 皮肤病和化妆品的应用
Alexandre博士讨论了如何利用创新的皮肤模型来模拟炎症性疼痛信号，通过在皮肤中引入炎症介质，并通过电活动信号来验证神经元的疼痛反应。此外，还展示了预血管化皮肤模型的应用前景，通过控制流体流动和细胞培养，模拟血管和皮肤的相互作用，为皮肤再生和药物测试提供了新的方法。
10 结论
讲演详细介绍了Bichat博士团队在神经化妆品和皮肤学领域的创新研究，通过先进的体外设备和多种读出技术，为皮肤病和化妆品研究提供了新的工具和方法，具有广泛的应用前景。
