肿瘤、肠器官芯片的构建及壳寡糖活性评价

发布时间：2021-07-05 20:54

　　现有技术体系下的新药研发周期需要5-10年,研发经费需要数十亿美元,成功上市的比例仅有万分之一左右,其主要的原因就是动物与人存在根本的种属差异,使得临床药物成功率只有8%左右。建立一种可以模拟人体器官的体外模型,对候选药物进行快速的活性筛选和毒性评价,可以有效降低药物研发成本和提高成功率。器官芯片可以从“组成”、“结构”和“环境”等多面对人体器官进行模拟,已经逐步成为进行药效学、毒理学和药代动力学研究的新平台。壳寡糖是氨基葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接形成的聚合度2-10的低度聚合糖。壳寡糖因其生理作用的多样性和特异性而备受关注;对抑制肿瘤生长、促进肠道有益菌群生长、改善肠道微环境等有显著地效果。为进一步探究壳寡糖对人体肝肿瘤细胞转移和肠炎的调控作用,本文分别构建了体外肿瘤-血管模型和蠕动大肠模型,并对模型的功能进行了深入评价和优化。之后利用肿瘤转移模型,探究了乙酰度46%壳寡糖（paCOS）对肝肿瘤细胞转移的抑制作用。利用体外肠炎病理模型,探究了特定聚合度壳寡糖在肠炎发生发展过程中对肠粘液屏障、肠上皮屏障和炎症反应的调控作用。论文第一部分构建了一个新的肿瘤-血管微流控芯片模型（已申请... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)北京市

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１器官芯片（Ａ）肺芯片；（Ｂ）肠芯片；（Ｃ）肝脏－神经芯片；（Ｄ）肠、肝、肾、皮肤??

ｇｉｎａｔｅ?ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ?ｒ〇Ｓ?Ｊ?＿??二?ｗ?Ｊ?丨、??＾?Ｊ?？？?Ａｃｔｉｖｉｔｙ?，??Ｄｅｒｉｖａｔｉｚａｉｉｏｎ?ｗ??＊?Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ？??？Ｈ．－．?＿?＿?，、、??Ｉｓｏｌａｔｉｑｎ?ａｎｄ?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?Ｇ?Ａ?ｊｊｆｃｙ??ｐｕｒｉｆｉｃａｈｉｉｖ?乂?Ｄｒｕｇｓ?Ｓｕｐ＾ｅｍｐｎｔ??Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ???Ｈｅａｌｔｈ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ?Ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ??图１．２壳寡糖制备技术路线图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ?ｏｆ?ｃｈｉｔｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ．??与传统方法相比，酶法合成ｃｏｓ效果最好。酶法合成ｃｏｓ可采用特异性几??丁质酶、壳聚糖酶和非特异性酶（如蛋白酶等）［５Ｇ］。甲壳素和壳聚糖的酶法降解??与传统方法相比有许多优点，以精确的酶水解方式制备ｃｏｓ被推荐为取代化学??或物理制备的新方法。酶的使用是获得长链ｃｏｓ最具吸引力的策略，该方法已??成功地用于制备从二聚体（ＤＰ２）到八聚体（ＤＰ２）的ＣＯＳ［４７］．。酶解法比化学??法和物理法更温和，而且ＣＯＳ的分子量分布可以得到控制。几丁质和壳聚糖的??酸解生成的低聚物较少，但氨基葡萄糖较多，而酶解可以得到预期ＤＰ和脱乙酰??化度（ＤＤ）的水解产物，ＤＰ和ＤＤ决定了?ＣＯＳ的潜在应用和生物活性。与化??学降解相比，酶解甲壳素或壳聚糖不需要使用有害化学物质，也不会产生任何有??害废物，具有更好的可控性和环境友好性［４＼因此，为了获得独特功能和一致性??Ｉ??能的壳寡糖

?ｍｅｔａｓｔａｓｉｓ?ｐｒｏｃｅｓｓ；?？?Ａｎｔｉｔｕｍｏｒ?ａｄｈｅｓｉｏｎ；?？?Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌＥＣｓ；?？?Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｒｅｓｅａｒｃｈ；??？?Ｃｏｍｐａｒｅ?ｔｈｅ?ｍｅｔａｓｔａｓｉｓ?？?Ｍｕｃｕｓ?ｌａｙｅｒ?ｏｆ?ＩＥＣｓ；??ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?？?Ｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓ?ｃｏ－ｃｕｌｔｕｒｃ；??ｔｕｍｏｒ?ｃｅｌｌｓ；?〇?？?Ｅｎｔｅｒｉｔｉｓ?ｉｎｊｕｒｙ；??？?Ｄｒｕｇ?ｔｅｓｔｉｎｇ；??图１．３研宂方案示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ａｐｐｒｏａｃｈ??肠屏障和炎症反应足肠炎发生发展的？要调节器，过去的研宂己经证明壳媒??糖在调控肠道菌群、改卉肠道微环境上有显著的作用，彳｜丨是对肠黏液层、肠上皮??屏障的调控作用却很少报道。因此我们首先构建了蠕动大肠芯片模型，之后评价??／血管内皮细胞和蠕动对肠上皮细胞生长分化的影响，最后利用该模型进一步探??究／聚合度２－８的壳煤糖对肠Ｏｆ？障损伤和炎症反应的调控作用。??１７??

【参考文献】：
期刊论文
[1]微流控分析芯片在医学领域的应用[J]. 毕颖楠,张惠静.  生物工程学报. 2006(01)



本文编号：3266807