オルガンオンチップとは何ですか？

オルガンオンチップシステムは、人間の臓器の物理的および生物学的機能を複製する小型化されたデバイスです。PDMS（ポリジメチルシロキサン）などのポリマー材料で作られたこれらのチップには、血管や組織環境を模倣するエッチングされたマイクロチャネルが含まれています。それらは、動物モデルに依存することなく、ヒト細胞が薬物、化学物質、または疾患の状態にどのように反応するかを研究するために使用されます。

各チップは、肝臓、肺、脳組織などの生きたヒト細胞を統合し、チャネルの壁に沿って重ねられます。血液様液がこれらのチャネルを通過して、栄養の流れ、廃棄物の除去、せん断応力などの機械的な力をシミュレートします。このシステムにより、研究者は制御された条件下でリアルタイムで細胞反応を監視できます。
チップは、顕微鏡パターンをPDMに刻印する方法であるソフトリソグラフィを使用して製造されています。このシリコンベースの材料は、生体適合性があり、ガス透過性があり、透明であるため、細胞培養と光学観察に適しています。一部のチップには、細胞層を分離するための多孔質膜、または電気的または化学的な読み取り用のセンサーとの界面も含まれます。

肝臓と免疫細胞を使用して薬物誘発性肝障害（DILI）を特定する米国に拠点を置くEmulate Inc.による最近の研究で。チップは、ラボテストで有毒化合物を検出する際に87％の精度を示し、そうでないものにフラグを立てるのは100％精度を示しました。

機械学習は、分子構造からの毒性反応を予測するためにも開発されています。規制およびパブリックデータセットで訓練されたオペラなどのツールは、動物モデルに基づいて伝統的に化学的安全メトリックを予測するように設計されています。

FDA、EPA、NIHなどの規制当局は、前臨床安全性試験でOrgan-on-ChIPプラットフォームを使用できるかどうかを評価しています。これらのデバイスは、微細生理学的系（MPS）として知られるより広範なカテゴリに該当します。半導体の意味では電子チップではありませんが、オルガンチップは、創薬と毒物学のための将来のツールキットの一部としてますます見られています。