2017/08/04 3D灌注生物器官芯片Mimetas引领产业发展

YoleDéveloppement（YD）：您能否解释Mimetas创立背后的历史以及贵公司的组织结构？

Paul Vulto：MIMETAS成立于2013年，并于2017年发展到50多名员工。我们在荷兰、美国马里兰州和日本东京设有办事处。 MIMETAS与前20大的制药公司几乎都有合作，在芯片销售数量和模型技术转移量方面远远领先于市场的领导者。

YD：您能否描述OrganoPlates®的技术特色，以及这些特色规格如何满足制药公司药物开发过程中的需求？

PV：MIMETAS组织模型皆由3D细胞外基质支持。我们进一步促成灌流、近端小管和血管的生长，并可以建立共培养模型，而不需要仰赖人造膜。这将生物学水平提升到前所未见的水平。更令人惊叹，这一切都不需要为了使用方便性、吞吐量或接口设备的限制而有所妥协。 OrganoPlate®是一个非常优雅的平台，可以供任何最终使用者使用，同时实现21世纪的3D立体三维生物组织模型。其中的一个关键特色是能使胶原蛋白或基质胶等细胞外基质凝胶在有组织的通道内分层的PhaseGuideÔ技术。我们使用表面张力技术代替塑料膜的使用来形成层状轮廓。

TheMIMETAS OrganoPlate® (Courtesy of MIMETAS)

YD：OrganoPlates®主要锁定的应用为何?已推出和正在开发的生物模型又有哪些？

PV：OrganoPlate®平台是一种通用的细胞培养平台，因为所有的组织都是立体3D，以多层细胞类型，分层建立的。然而，MIMETAS已经与其客户密切合作，推出了一批迄今为止逻辑上最先进的严选模型：肾脏模型、肠模型、血管模型、CNS中枢神经系统模型（脑）、肝脏以及肿瘤模型等。

YD：在OrganoPlates®的制造方面，您是否可以跟我们分享更多关于材料的信息，以及为什么选择这些材料的理由？

 PV：为了确保与标准显微镜和机器人处理的最大兼容性，我们选择坚持使用微量滴定板的形式。微流体由170微米的薄玻璃组成，以确保最高水平的显微观察。因此，MIMETAS的OrganoPlates®是任何高信息量成像应用的首选平台。

YD：Mimetas与顶级制药公司合作，采用的是何种商业模式？是服务收入与直接销售之间的混合吗？

PV：MIMETAS与客户密切合作，将3D共同培养模型推向更高的水平。整个过程包括细胞来源、细胞外基质(ECM)、流速、生长培养基、细胞密度等各项条件的选择。最近在知名期刊Nature Communications发表的文章就是这类合作的绝佳案例。我们开发与罗式大药厂(Roche)共同开发了一项高通量肠道黏膜渗透性检测，目前于该公司内独立使用。每个制药厂商都有自己具体的问题和需求，MIMETAS团队与他们合作，根据他们的需求量身设计打造模型和检测。一旦完成开发，我们将模型技术转移给客户，让他们能够接手自行操作并进一步优化检测。最后，MIMETAS组织的主要业务都集中在OrganoPlates®的销售和设定3D细胞培养的新标准。

YD：主理监管机构如何参与芯片开发和验证？你认为是否有任何努力能促使采用加速？

PV：我们与欧洲和美国的监管机构保持密切的互动。他们对我们的这类技术非常感兴趣，并且也认为需要用经过验证的3D人体组织模型来代替较欠佳的动物活体模型。说服这些机构的途径是提供这种验证研究的数据。有效的验证只能透过与终端使用者，也就是制药产业合作完成。而这正是我们正在进行中的。

YD：截至目前为止，研究人员针对模型已做了很多改进，芯片开发者应该关注的其他发展中领域还有哪些？如流量管理、嵌入式传感器、多器官组合等? 

PV：迄今为止在OrganoPlate®上发表的内容只是冰山一角。我们的工程师围绕平台开发了一个生态系统，可以支持所有常规测定方法。此外，在模型构建方面我们还在持续探索平台的各种可能性。当然，多器官组合是一个有趣的发展方向，但目前在我们的优先次序列表中并不是最高顺位。

YD：与器官芯片竞争的技术有那些呢？

PV：我们目前正在与传统经典的Transwell系统进行竞争，然而相较之下我们更容易使用、提供了更优异的成像质量，将3D立体和工作流程元素添加到我们的模型中，并且完全没有人造膜。基于上述几点，我们看不到任何让科学家将来继续使用Transwell系统理由。

YD：关于连接多个器官芯片，以便在芯片上创建一个人体系统的未来已经有很多的讨论。你对人体芯片(Body on a chip)的看法是什么？

PV：我认为这是一个有趣的概念，可能性是无穷的，但与此同时，我们也不应该抱持着太天真的想象。每个好的微流体工程师都有能力连接几个培养腔室(culture chamber)。真正的挑战是获得实际上是有意义的数据点。这意味着每个单独的器官模型都应该依特定的目的被充分的优化和验证。随后，相互关联的器官模型条件应以相同的方式进行优化和验证。这项工程的复杂程度呈现指数级，我们认为对于商业应用来说目前还言之过早。

YD：您认为芯片开发厂商即将面临的最大挑战是什么？

PV：MIMETAS今天面临的最大挑战是说服终端使用者，传统的2D平面模型根本不够好，同时显示灌注的3D立体细胞培养并不一定比较复杂。到目前为止，我们一个一个地说服了我们的客户，我们希望这样的讯息能快速地广为流传，所以3D灌注组织培养最终成为整个细胞生物学领域的标准。

Paul Vulto博士是一位生命科学高阶主管和创业家，在荷兰、德国、意大利和日本皆担任职务。保罗是MIMETAS公司的联合创始人兼总经理，负责开发用于药物检测和治疗选择的器官和组织芯片模型。 MIMETAS在三年内已发展到50多名员工，并与大多数大型制药公司合作。 Paul拥有以优异成绩获得电机工程硕士学位以及微系统工程(MicrosystemsEngineering)的博士学位。

MIMETAS为21世纪的新疗法提供人体组织模型。该公司的核心产品OrganoPlate促成了灌注3D细胞培养，无膜共培养以及肾小管和血管的培养。每个OrganoPlate包含40至96个组织，并且与标准实验室设备完全兼容。其中主要领导的产品模型有肾小管、中枢神经系统、血管系统和肠道模型。 MIMETAS为多数的顶尖领导制药公司在各种模型上进行复合筛选、毒性测试、转运和渗透性等研究工作。MIMETAS的最终目标是将各式模型应用于临床，以便依据实证医学结果针对个体患者的病变细胞选择治疗方式。

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KEYFEATURES OF THE REPORT

•Introduction to the problems organs-on-chips could solve in the pharmaceutical,cosmetics, agro-food, chemical, consumer goods industries
• Overviewof organs-on-chips technologies, users and applications
•Comparison of organs-on-chips technologies with other alternatives and overviewof their respective strengths and limitations
•History of the organs-on-chips industry from its inception to its current state
•Summary of funding, partnerships and collaborations
• Theimpact of regulatory agencies
• Howwill this industry evolve and why?
•Analysis of different business models including service, sales of devices, andhybrid
•Market data and forecasts 2015-2022
• Whois offering/developing which types of organs?
• Keytechnical aspects including cell sources, flow control and perfusion systems,materials and manufacturing