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3D生物冲洗更有效的药物筛选减少药研成本

2020-08-27

3D生物冲洗更有效的药物筛选减少药研成本


将一种药物推向市场是一个竞争激烈、成本高昂且富有挑战性的过程,它涉及临床前实验室和动物试验,在人类临床试验的更耗时和更昂贵的四个阶段之前,这四个阶段可能需要7至15年的时间,价格高达55亿美元。即使确定了10种可行的药物化合物用于人体试验,9种药物中只有1种能够真正上市。考虑到如此高的消耗率,生物清洗能否通过更好地识别可行的化合物来节省宝贵的时间和资源,从而只将有希望的药物转移到临床试验中?


动物试验的局限性


在药物发现的初期阶段(通常称为临床前试验),对新的化学实体(NCEs)进行监测,以确定目标系统内外化合物的生命周期(药物动力学)及其化学反应(代谢)。由于人类试验的伦理问题及其高昂的成本,许多早期的试验都是在动物身上进行的。


虽然由于更好的研究工具和人工智能在目标识别方面的兴起,从临床前动物试验向临床人类试验的过渡有所改善,但仍然确实需要改进临床前筛选,因为动物试验往往无法再现人类新陈代谢的复杂性,导致假阳性和阴性,无法准确反映药物对人体系统的毒性。

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三维细胞培养更有意义


河南3D打印鉴于动物模型的局限性,难怪科学家转向人体器官模型。尽管人类细胞在二维环境下培养已久,但近年来,一种范式的转变使越来越多的科学家认识到在生物清洗提供的3D环境中与人类细胞合作的重要性,以便产生更多与生理相关的模型。将细胞培养的自动化与精心设计的生物材料(即生物墨水)结合起来,可以在更大的数量和更短的时间内培育、喂养和维护人体器官模型,从而减少了在这些任务上花费的时间和人力。现在,实验室机器人还可以挑选和放置细胞培养试剂或其他NCEs和液体样本,从而实现更高的通量筛选和更有效地执行各种其他实验室任务。


生物油墨更好地模拟ECM


生物墨水是另一个有力的工具,帮助研究人员推进他们的药物发现研究。组织特异性的生物墨水能促进细胞的粘附和分化,有助于形成人体器官.蛋白质和其他生物因子也可以被添加到细胞外基质(ECM)中,再一次更好地模拟体内微环境。此外,通过多种交联方法(化学、光、热),可以调整结构的刚度,以更好地服务于特定的细胞类型,如软骨或骨组织。


生物清洗更相关的人体器官模型可以节省制药工业的时间和金钱,因为在药物开发的初期阶段能够更有效地确定可行的化合物,以便只将有希望的化合物转移到昂贵的人类临床试验中。这项技术的影响力越来越大,这意味着科学家们将继续验证越来越多的应用。深入探讨生物清洗行业如何改变药物筛选和发展。


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