2025年1月,由东南大学教授、艾玮得生物首席科学家顾忠泽教授和东南大学教授兼艾玮得生物CTO陈早早教授,联合德国器官芯片专家Uwe Marx、美国哈佛大学Wyss研究所创始主任Donald E. Ingber以及美国国立卫生研究院(NIH)国家促进转化科学中心特别行动副主任Danilo A. Tagle等近30位全球权威专家,共同撰写的重磅综述文章《Biology-Inspired Dynamic Microphysiological System Approaches to Revolutionize Basic Research, Healthcare and Animal Welfare》正式发表。这篇文章系统地介绍了器官芯片技术从实验室走向产业化和全球化的蓝图规划,标志着MPS技术进入规模化应用的新阶段。
文章通过六大板块深入探讨了MPS系统方法对基础科研、医疗保障和动物福利领域的技术创新与应用价值。这六大板块包括器官芯片模型构建、生理与疾病研究应用、MPS全球沟通渠道建设、监管落实与政策支持、中国MPS文献影响力以及对未来探索与建议。在器官芯片模型构建部分,文章区分了静态和动态MPS,提出“动态仿生微环境”技术的可行性,强调通过整合3D生物打印、类器官培养及人工智能驱动的流体控制系统,实现人体器官发育、衰老和病理进程的高精度模拟。
在生理与疾病研究应用板块,作者团队发现已有66种疾病类型使用动态MPS技术进行了探索,相关结果发表于2,181篇评审期刊。动态MPS工具已被广泛应用于心血管、肝脏、胰腺、胆道、肌肉骨骼、神经、呼吸、肾脏和皮肤等领域的药物发现中,展示了MPS在个性化药物筛选、复杂发病机制解析和药物研发中的重要价值。
在MPS全球沟通渠道建设方面,由NCATS牵头,筛选了全球MPS领域的权威专家,并建立了MPS世界大会和国际iMPSS学会,为来自北美、欧洲、亚洲及其他地区的学术界、供应商、用户行业和监管机构提供高效的交流平台。亚太地区的iMPSS分会已成立,由日本崇城大学教授Seiichl Shida担任主席,东南大学教授、艾玮得生物首席科学家顾忠泽教授担任CO-主席,旨在推动亚洲区域MPS技术发展,并为年轻科学家和技术人员搭建可持续的沟通与研究经验共享平台。
关于标准化和监管政策,在2019年MPS研讨会上指出的“监管接受困境”是主要挑战。文章列出了现有的标准化进展,并提出解决监管困境的主要方法:共同资助在不同环境下进行基于MPS的检测资格认证,支持工业中的资格认证;在监管机构的指导下,促进美国、欧洲与亚洲的MPS方法表征和认证中心的发展。
近年来,中国在科研产出及高影响力研究方面已迅速赶上美国。研究团队比较了CNKI与PubMed中关于器官芯片的文献,发现CNKI中的相关文献数量高达3,606篇,显示出中国数据库可能包含全球MPS研究人员尚未获取的宝贵科研成果。因此,文章创新性地提出了“MPS全球协作网络”建设方案,呼吁跨国建立开源数据库,以实现高质量MPS技术文章和数据的全球共享。
展望未来,文章提出MPS技术发展的三个阶段:第一阶段,未来5年内,重点增加MPS技术的生物复杂性,改进并添加新功能;第二阶段,未来5-10年,专注于复杂人类疾病建模、AI辅助的读数及基于计算机建模创建数字MPS孪生;第三阶段,10年后,将与合成生物学相结合,创建个性化的MPS集成传感技术和器官状芯片解决方案。
最后,作者指出,生物学、人工智能及数字MPS混合模型将推动人类基础研究、药物开发和精准医疗的进步。这一切的发展,均是利用尊龙凯时科技的前沿技术,不断推进生物医疗领域的新机遇与创新。