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随着毒理学的技术发展,替代毒理学将成为未来毒性评价技术的发展方向之一,即使用器官、组织或细胞作为实验材料,并替代传统基于动物的毒性实验方法。Thermofisher专注于开发最新的基于细胞的替代毒理学方法,并推出了一套体外毒性评价解决方案,正密切与国内各大替代毒理学机构合作。这套系统体外毒性评价系统包括 CellJet——唯一针对活细胞设计的3D生物打印建模平台和CellInsight——体外细胞毒性模型检测评价平台。CellJet的3D打印技术与CellInsight体外细胞毒性评价技术结合,可以高通量地建立不同种类人干细胞的多种分化模型模拟人体器官,研究这些模型“器官”暴露在不同种类不同浓度污染物后的反应,从而综合评价这些化学物的毒性情况,满足更高程度的分析工作。
Genotoxicity遗传毒性 | Liver Toxicity肝毒性 | Endocrine Disruption内分泌干扰物 | Neurotoxicity神经毒性 | |
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分析名称 | ToxInsight Micronucleus and Comet | ToxInsight DILI Assay | ToxInsight Endocrine Profiler Panel | ToxInsight Developmental Neurotoxicity Panel |
应用领域 | Pharma safety 药物安全 Food safety 食品安全 Chemical safety 化学品安全 | Pharma safety 药物安全 | Pharma safety 药物安全 Pesticide safety 杀虫剂安全 | Food safety 食品安全 Pesticide safety 杀虫剂安全 |
已报道可用模型 | 皮肤组织模型、气血屏障模型、肝组织模型、胚胎干细胞模型等 | 三维肝细胞芯片、原代肝细胞模型、肝组织模型等 | 二维、三维高通量细胞模型、组织芯片、多组织串联芯片等 | 神经发育模型、定向神经纤维生长模型、多细胞三维共培养模型等 |
基本原理 | Micronucleus OECD 487 and/or Comet detects genetic toxins of the Skin, airway, and liver | Multiple labeling method to indicate 5 key characters of liver cell line used to estimate liver toxins early in the drug discovery process | GFP cell lines used to detect endocrine activity associated with food packaging, agrochemicals, and cosmetics | PC12 cell derived neurite differentiation analysis to identify component interfering neuron development |
CellInsight是以细胞为研究单位的全自动多通道荧光定量细胞影像分析技术,不仅为研究者提供了图像信息等原始数据,也通过基于生物学原理的分析系统从原始数据中提炼具有生物学意义的数据,得到定量的、多方位的、具有统计学意义的结果。配合预设的多种毒性评价模型,可以用于多种毒性评价,如肝毒性、遗传毒性、神经毒性、类激素活性、皮肤变态反应等多个领域,并且正发展成为动物毒性方法的高通量毒性替代评价技术之一。
3D生物打印是将生物墨水,即活细胞和生物基质等材料,模拟体内组织器官进行排列的技术,由于机体的复杂性,该技术应用于临床组织修复和替代还距离较远,但是在以毒理学为代表的体外研究与分析领域已经得到了极大的应用。CellJet是唯一针对活细胞设计的3D生物打印设备,是自动化体外建模的最佳工具。该自动化系统一方面更适合于高效高重复性的建立基于细胞的高通量毒性替代评价体系;另一方面,多通道的三维精准打印系统,解决了现有三维建模在药物渗透和检测方面的多个技术瓶颈,并使得更加接近于体内生物学环境的体外三维类组织模型的建立成为可能。
3D打印培养模型准备
五参数肝毒性体外评价
多指标荧光标记
化合物综合毒性排序
3D打印皮肤模型建立
CellInsight细胞遗传毒性定量评价
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