發布時間：2023/12/29 點擊數：579 在生命科學領域，微流控芯片通常指的是微流控器官芯片（Organs-on-chips,OOC或Microphysiological systems, MPS），而(er)國(guo)內的(de)微流控器官芯片(pian)前景(jing)較(jiao)其他領域更可觀。
一(yi)、推動微流控芯片發展(zhan)的契(qi)機(ji)
1、FDA 現(xian)代化(hua)法(fa)案 2.0
國際(ji)上，2022 年 9 月29 日，美國參議院一致通過了(le)“FDA 現代(dai)(dai)(dai)化法(fa)案 2.0”，該法(fa)案的(de)第3209節題為“動物(wu)(wu)(wu)試驗替代(dai)(dai)(dai)方(fang)案”（圖1），修訂了(le) FDA 要求(qiu)對所有藥物(wu)(wu)(wu)在(zai)(zai)人體臨床試驗之前，須在(zai)(zai)動物(wu)(wu)(wu)身上進行(xing)測試的(de)規(gui)定(ding)。修改(gai)后，在(zai)(zai)適(shi)當的(de)情況下(xia)，可以采用新的(de)替代(dai)(dai)(dai)方(fang)法(fa)，來確定(ding)藥物(wu)(wu)(wu)的(de)安全性和有效性，以代(dai)(dai)(dai)替動物(wu)(wu)(wu)試驗。
圖1 FDA 現代化法案2.0的簽署
2、是什么推動了政策的改變？
道(dao)德(de)考(kao)慮是驅動(dong)因素(su)之一(yi)，因為沒有(you)人希(xi)望百(bai)萬計的動(dong)物(wu)(wu)（圖(tu) 2）在不(bu)必要的情(qing)況下一(yi)直使用。而更有(you)效地將新(xin)藥(yao)(yao)推向市場的愿望，代表了另一(yi)個驅動(dong)力(li)。數據顯示，開發(fa)一(yi)種新(xin)藥(yao)(yao)，通(tong)常需要10至15年(nian)的時(shi)間，平均投資10億(yi)美(mei)元，至高可達60億(yi)美(mei)元。此外，動(dong)物(wu)(wu)試驗(yan)并總不(bu)能可靠地預(yu)測(ce)人類(lei)對藥(yao)(yao)物(wu)(wu)的反(fan)應(ying)。90% 的藥(yao)(yao)物(wu)(wu)在臨床試驗(yan)期間仍然失敗，主(zhu)要由(you)于缺(que)乏療(liao)效或存在安全(quan)問題，而究(jiu)其根本(ben)是傳統的臨床前(qian)模型未(wei)能預(yu)測(ce)人類(lei)的這些反(fan)應(ying)。
圖2 將被用于動(dong)物實驗的比格犬
另一方面，新藥篩選不再僅僅是小分子藥物，經過基因編輯的細胞、AAV病毒、siRNA、納米抗體、下一代多肽等新藥物模式（圖 3），約占全部新藥開發的 20%，這些對人類特定作用的模式，意味著動物模型不太適合進行測試。
圖3 新的(de)藥物模式(shi)
另外(wai)，去動物化是國(guo)際上的(de)一個趨勢，減少、限(xian)制、替(ti)代的(de)3R原則(ze)也正在各(ge)國(guo)逐(zhu)步推行。
3、我(wo)國對微流控器官芯片的態度如何？
我國(guo)藥品(pin)監督管理局藥品(pin)審評(ping)中心 CDE 在 2021 年(nian)(nian) 11 月(yue)(yue)和(he)今年(nian)(nian) 10 月(yue)(yue)都提出(chu)過(guo)對(dui)微流控器官(guan)芯片的(de)(de)指(zhi)導意(yi)見，而且在 今年(nian)(nian)11月(yue)(yue)上(shang)旬，CDE 藥理毒理學(xue)部(bu)孫濤部(bu)長也對(dui)器官(guan)芯片在新(xin)藥研發中的(de)(de)作用也提出(chu)了(le)寶貴的(de)(de)意(yi)見，這些(xie)意(yi)見表明了(le)中國(guo)藥品(pin)監管部(bu)門對(dui)于類(lei)器官(guan)和(he)器官(guan)芯片等仿生模型(xing)技術(shu)的(de)(de)積(ji)極態度，鼓(gu)勵通(tong)過(guo)此類(lei)技術(shu)平(ping)臺(tai)進行藥物(wu)體外測(ce)試和(he)評(ping)價（圖 4）。
圖4 國家(jia)監管機構CDE對微流(liu)控器官芯片的指(zhi)導意見與(yu)態度(du)
二、微流控芯(xin)片的未來發展前景
下面表(biao)(biao)格（圖 5）展示了微流控和OOC 領域(yu)(yu)發表(biao)(biao)文(wen)章數量趨勢，逐年(nian)增加的文(wen)獻(xian)發表(biao)(biao)說明了這個(ge)領域(yu)(yu)的關注度(du)正在增加。
圖5 微流(liu)控芯片(pian)(OOC&MPS)領域發表文章(zhang)數量趨勢
同(tong)時(shi)，有機構(gou)預測，到 2023 年，非動物替代檢測的(de)(de)市場為(wei)規模(mo)將比(bi)現在(zai)增加 3 倍以(yi)上（圖 6）。2019年，在(zai)一項器官芯片(pian)系統的(de)(de)經濟效益研(yan)(yan)究中，獨立第三方(fang)研(yan)(yan)究預測，器官芯片(pian)在(zai)藥物研(yan)(yan)發流程中可節約(yue)所有研(yan)(yan)發成本(ben)（約(yue)為(wei)每年490億(yi)美元(yuan)）的(de)(de)26%（Franzen et al. 2019）。另外(wai)有一項調研(yan)(yan)顯示，器官芯片(pian)作為(wei)一種替代動物實驗(yan)的(de)(de)技術，未(wei)來其市場規模(mo)也會越(yue)來越(yue)大（圖 6）。
圖6 非(fei)動(dong)物替代檢測(ce)(ce)市(shi)場預測(ce)(ce)
三、上(shang)海曼博生物提供微(wei)流控芯片整體解決方案
目前，國際上(shang)的(de)(de)器(qi)官(guan)芯(xin)片(pian)(pian)技(ji)(ji)術(shu)已(yi)發展10余年，形成了(le)相對完整的(de)(de)產業(ye)鏈(lian)，可(ke)以(yi)大致將(jiang)其(qi)分(fen)為三個環節，上(shang)游(you)(you)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)是一些(xie)儀器(qi)設備制造企業(ye)和(he)提供技(ji)(ji)術(shu)、資金等支持(chi)的(de)(de)研究機構；中(zhong)游(you)(you)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)是器(qi)官(guan)芯(xin)片(pian)(pian)供應商(shang)，這(zhe)些(xie)器(qi)官(guan)芯(xin)片(pian)(pian)供應商(shang)不(bu)斷(duan)地對技(ji)(ji)術(shu)、產品和(he)服務進(jin)行完善、驗證和(he)創新，來(lai)滿(man)足下(xia)游(you)(you)客戶(hu)的(de)(de)需求(qiu)，下(xia)游(you)(you)客戶(hu)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)包括藥企、醫院、高校、CRO、監管(guan)機構例如FDA等。國內器(qi)官(guan)芯(xin)片(pian)(pian)技(ji)(ji)術(shu)起步較晚(wan)，但也在不(bu)斷(duan)的(de)(de)進(jin)步中(zhong)，同樣需要(yao)(yao)(yao)經歷(li)這(zhe)樣產學研結合的(de)(de)過程。全產業(ye)鏈(lian)中(zhong)，中(zhong)游(you)(you)器(qi)官(guan)芯(xin)片(pian)(pian)供應商(shang)發揮舉足輕重的(de)(de)作用，因為這(zhe)些(xie)企業(ye)需要(yao)(yao)(yao)不(bu)斷(duan)地解(jie)決技(ji)(ji)術(shu)困(kun)境。
上海曼博生(sheng)物醫藥科技有(you)限公司是英國CN-Bio官(guan)方(fang)授(shou)權(quan)的(de)中國代理商(shang)（圖 7）。總部位于英國劍橋的(de)CN Bio ，擁有與世界先進的(de)合作者(zhe)合作開發OOC技術超(chao)14年(nian)的(de)經驗，這些合作者(zhe)有牛津(jin)大(da)學、麻省理工學院、美國國防高(gao)級研(yan)究(jiu)(jiu)計劃(hua)局、FDA等，可以帶來整體解決方(fang)案，例(li)如：多種規(gui)格的(de)芯片（或定制）滿足各種器官(guan)研(yan)究(jiu)(jiu)；經過驗證的(de)成套SOP、細胞和(he)試劑盒(he)，確(que)保快速準(zhun)確(que)地得到實驗結果，加快藥物的(de)研(yan)發進程。
圖7 曼(man)博生物(wu)&CN-Bio提供微流控(kong)芯片的整體方案
總體而(er)言(yan)，國內微流控(kong)芯片(pian)技術發(fa)展正處于起步階段(duan)，國際(ji)先進技術的引進能(neng)夠(gou)加速國內生命(ming)科學基礎研究與(yu)藥(yao)物研發(fa)，選擇曼博生物，能(neng)夠(gou)更快達成(cheng)想要的結果(guo)。
