專利名稱：利用人類組織進(jìn)行藥物測(cè)試和篩選的新的增強(qiáng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與生物組織切片 一起4吏用的用于測(cè)試的系統(tǒng)，其中 生物組織切片包4舌那些書f生自^f壬^可主要器官、器官系統(tǒng)、克隆組織 尤其是人類組織的切片，其中克隆組織利用體細(xì)胞移植、或任何其他基于干細(xì)胞的方案，包括臍帶血、任何形式的贅生物(neoplasm )。 本發(fā)明的測(cè)試器可以作為提供個(gè)性化藥物治療的方法用來(lái)評(píng)估、檢 測(cè)、以及測(cè)試候選藥物、藥物、以及藥物代謝物。最后，本發(fā)明的 測(cè)試器可以用來(lái)研究《且織中的疾病，如致癌作用，其中組織的選擇 是基于表型分析、或任何其他蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)、或代謝組分 4斤方法，包4舌毫樣丈系鄉(xiāng)克(或納系鄉(xiāng)克，nano-system)生物方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)證實(shí)，就上市前和上市后測(cè)試而i侖，目前的方案存在兩個(gè) 主要的缺點(diǎn)。例如，萬(wàn)絡(luò)@突難性失敗(VIOXX debacle)清楚說(shuō) 明，需要篩選用于特定疾病狀態(tài)治療的^芙選藥物以發(fā)現(xiàn)部分民眾是 否具有潛在的不良反應(yīng)。利用目前可獲得的基因組和蛋白質(zhì)組分析 方法，在經(jīng)受這種潛在有害和致病的毒性^R:合物以前，應(yīng)該就已經(jīng) 對(duì)高?；颊吆突颊哳愋瓦M(jìn)行組織篩查。而且，逐步上升的成本影響了這種計(jì)算并強(qiáng)調(diào)了需要本發(fā)明所 披露內(nèi)容的教導(dǎo)。在回顧了在這段時(shí)間已經(jīng)確立的歷史數(shù)據(jù)以后， 這變得非常清楚。根據(jù)Tufts藥物開發(fā)研究中心(Tufts Center for the Study of Drug Development)的研究，在2001年，開發(fā)一種新藥的平均成本超過(guò) 8億美元。其中，平均每個(gè)^^司大約使用一千六百萬(wàn)美元用于臨床 前研究。因此，在藥物開發(fā)中減少測(cè)試時(shí)間和降低成本對(duì)于大多數(shù) 制藥公司的生存是關(guān)鍵的因素。此外，因?yàn)樵谙嗤乃幬镱I(lǐng)域通常 有一個(gè)以上的7>司進(jìn)行竟?fàn)?，所以任何有竟?fàn)幜Φ膬?yōu)勢(shì)都是受歡迎 的。藥物開發(fā)成本的主要部分用于FDA批準(zhǔn)過(guò)程。然而，許多這 樣的成本不能用與管理臨床前成本的相同方式加以管理。為了解決 高漲的臨床前成本，體內(nèi)和體外測(cè)試和選擇潛在的新候選藥物的更 有效的、可負(fù)4旦的、并且適時(shí)的方法在本4亍業(yè)具有顯著的意義。在開發(fā)新藥時(shí)，毒性總是要考慮的重要問(wèn)題。因?yàn)楦闻K代謝大 多凄t藥物，所以尤其要關(guān)注肝臟損傷。而且，其他器官和系統(tǒng)、以 及它們?nèi)绾螌?duì)外來(lái)物質(zhì)起反應(yīng)，是才及端重要的。因此，在藥物開發(fā) 中，利用小動(dòng)物和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行的常規(guī)體內(nèi)和體外測(cè)試廣泛地 用來(lái)評(píng)估肝功能。然而，這些常^L測(cè)試具有特定的缺點(diǎn)，如個(gè)體變 異、使用大型動(dòng)物的高成本、以及原位肝天然存在特性的喪失。對(duì) 于其他器官同樣如此。隨著我們對(duì)這些其他器官和哺乳動(dòng)物如何應(yīng) 答各種前藥、藥物、化合物以及系統(tǒng)的了解的增加，本發(fā)明4皮露內(nèi) 容的相對(duì)重要性變得更加顯著和重要。為了克服這些缺點(diǎn)，使用了細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)。然而，借助于這些 模型，細(xì)胞與細(xì)胞的連接相互作用不能維持所希望的時(shí)間長(zhǎng)度。一 旦喪失細(xì)胞與細(xì)胞的連接性，測(cè)試方案很快會(huì)失效，因?yàn)樗辉籴?對(duì)器官、系統(tǒng)、或生物體水平應(yīng)答(reponse )。生物人工器官裝置目前正在開發(fā)中。人們相信，只可以用生物 基質(zhì)來(lái)替代器官功能，也就是例如，肝切片或整個(gè)肝樣品，該肝樣 品需要來(lái)自異種或人類源的肝組織的可得到性。最近已經(jīng)完成了在 組合型肝支持裝置中結(jié)合機(jī)械和生物支持系統(tǒng)。這些組合型裝置的機(jī)械構(gòu)件用來(lái)除去毒素和在患者血清和肝支持裝置的生物構(gòu)件之 間產(chǎn)生屏障。這些組合型肝支持裝置的生物構(gòu)件可以由肝切片、顆 ?；?、或來(lái)自下級(jí)腫瘤細(xì)力包的肝細(xì)爿包或豬肝細(xì)力包構(gòu)成。這些生物 構(gòu)件被安放在通常稱作生物反應(yīng)器的室中。然而，就維持在這些裝 置中使用的個(gè)體細(xì)胞系的功能而言，仍然存在問(wèn)題。大多數(shù)裝置使用永生化細(xì)胞系。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，隨時(shí)間流逝，這些細(xì)月包會(huì)喪失特定功6匕 H匕。有若干小組正在開發(fā)生物人工肝裝置，例如，Circe Biomedical (Lexington, MA)、 Vitagen (La Jolla， CA)、 Excorp Medical (Oakdale, MN)、 以及Algenix (Shoreview， MN)。 Circe Biomedical裝置3尋有^舌 力的肝細(xì)胞和生物相容力莫整合到體外的生物人工肝輔助系統(tǒng)中。 Vitagen的ELAD (體外肝輔助裝置)人工肝是一種兩室中空纖維 筒(cartridge)，其包含培養(yǎng)的人類肝細(xì)胞系(C3A )。該筒包含具有 特征性分子量截取(cutoff)的半透膜。該膜使培養(yǎng)的人類細(xì)胞系和 患者超濾液的物理區(qū)室化。Algenix提供了一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中 外部肝支持系統(tǒng)使用豬的肝細(xì)胞。個(gè)體豬的肝細(xì)胞通過(guò)一層膜以處 理人類血細(xì)胞。Excorp Medical的裝置包含中空纖維膜(具有100 kDa截留)生物反應(yīng)器，該生物反應(yīng)器將患者血液,人大約100克原 代豬肝細(xì)胞分離出來(lái)，其中原代豬肝細(xì)胞采集自專門飼養(yǎng)的無(wú)病原 體豬。血液通過(guò)裝滿中空聚合物纖維和懸浮液的圓柱體，其中該懸 浮液包含億萬(wàn)個(gè)豬的肝細(xì)胞。纖維作為屏障以防止蛋白質(zhì)和豬細(xì)胞 的細(xì)胞副產(chǎn)物直接接觸患者血液但允許細(xì)胞之間的必要接觸以便 可以除去血液中的毒素。這些裝置的不同方面代表了相對(duì)于先前存在的技術(shù)的改進(jìn)，但 它們?nèi)匀痪哂刑囟ǖ娜秉c(diǎn)。這些裝置(均使用個(gè)體肝細(xì)胞)的效應(yīng) 由于缺乏細(xì)胞與細(xì)胞的相互作用是有限的，這種相互作用是肝臟在 體內(nèi)狀態(tài)的特性。因此，生物人工器官將是有益的，例如，用于藥物開發(fā)的具有改善的效率、生存力、以及功能的肝臟。這種長(zhǎng)期存 在的需要由本發(fā)明的教導(dǎo)得以解決，其為藥物測(cè)試提供生物人工組 織切片。隨著生物人工器官系統(tǒng)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，篩選化合物的改善的 方法也獲得發(fā)展。本申請(qǐng)^坡露了將最近的改進(jìn)應(yīng)用于生物人工器官 系統(tǒng)的方法，以及將開發(fā)的治療方案具體應(yīng)用于人類組織的方法。發(fā)明內(nèi)容本申請(qǐng):坡露的是一種新的方法，通過(guò)用至少 一種化合物處理生 物人工器官系統(tǒng)或細(xì)月包培養(yǎng)物并》見(jiàn)測(cè)只十生物人工器官系統(tǒng)或細(xì)萬(wàn)包 培養(yǎng)物的影響來(lái)檢測(cè)在生物人工器官系統(tǒng)、細(xì)胞培養(yǎng)物中的人類組 織以及人類組織本身。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明了，進(jìn)一步披露的是工作方法(business method ):利用本發(fā)明4皮露的裝置和方法 來(lái)為患者提供組織和器官特異性篩選以補(bǔ)充切緣基因組、蛋白質(zhì) 組、以及代謝組分析。本文披露的是一種用于提供模擬體內(nèi)條件的方法，包括提供用 于在體外基本復(fù)制體內(nèi)組織功能的生物反應(yīng)器，提供生物反應(yīng)器以 容納至少一個(gè)等分試樣的組織樣品，以及使至少一個(gè)等分試樣產(chǎn)生 有用的凄丈據(jù)。而且，披露了一種用于基本上模擬體內(nèi)條件的方法，包括獲 得用于在體外基本復(fù)制體內(nèi)組織功能的生物反應(yīng)器，獲得組織樣 品，以及利用至少 一個(gè)等分試樣的組織樣品以產(chǎn)生有用的凄t據(jù)。還進(jìn)一步披露了 一種用于基本上模擬體內(nèi)條件的方法，包括 才是供人類組織才羊品，將組織樣品分成作為生物人工組織系統(tǒng)的一部分的組織切片，以及通過(guò)用至少一種藥物療法(drug regimen )處理 組織切片，使得^吏用生物人工組織系統(tǒng)以產(chǎn)生有用的凝:據(jù)。披露了一種類似的方法，包括獲得包含人類組織切片的生物 人工組織系統(tǒng)，通過(guò)用至少一種藥物療法處理組織切片來(lái)4吏用生物 人工組織系統(tǒng)以產(chǎn)生有用的數(shù)據(jù)，以及比較數(shù)據(jù)以確定有絲分裂活 性、化合物的毒性、或組織病理學(xué)，基于比較的數(shù)據(jù)選擇藥物療法。最后，披露了一種用于人類組織測(cè)試的工作方法，其包括提 供用于容納(或安放)人類組織切片的基于生物反應(yīng)器的系統(tǒng)，用 人類組織裝入(或i真充，populating)基于生物反應(yīng)的系統(tǒng)，測(cè)試對(duì) 人類組織的方案，以及收集結(jié)果。


連同附圖并參照以下描述，本發(fā)明的上述特點(diǎn)和目的將變得更 為明了 ，其中相同的標(biāo)記數(shù)字表示相同的部件并且其中圖1是生物人工器官系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的系統(tǒng)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的人類組織和生物人工器官系統(tǒng)的一種實(shí)施 方式的透^L圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的安裝在人類組織和生物人工器官系統(tǒng)中的 生物反應(yīng)器的 一種實(shí)施方式的透視圖；圖4是圖1-圖3所示系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的透視圖；圖5是本發(fā)明的系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的透碎見(jiàn)圖，其示出了人類 組織切片裝置的i殳置；圖6是包含人類組織切片的組織切片裝置的一種實(shí)施方式的分 解圖；圖7A是人類組織和生物人工器官系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的組織 切片排列的側(cè)視剖面圖；圖7B是圖7A的人類組織切片排列的透視圖；圖8是利用生物人工器官系統(tǒng)進(jìn)4亍連續(xù)和間歇灌注清除體外利 多卡因的圖解；圖9是利用生物人工器官系統(tǒng)運(yùn)行6小時(shí)和24小時(shí)清除體外 利多卡因的圖解；圖10是利用生物人工器官系統(tǒng)運(yùn)行6小時(shí)和24小時(shí)的體外 DMX濃度的圖解；以及圖11是利用生物人工器官系統(tǒng)運(yùn)行6小時(shí)和24小時(shí)清除體外 氨的圖解；圖12是示出通過(guò)本發(fā)明的人類組織切片裝置所進(jìn)行的過(guò)程的 示意圖；圖13是一種實(shí)施方式的操作程序圖，其說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的 實(shí)施方式，利用人類組織和生物人工器官系統(tǒng)來(lái)獲得有用結(jié)果的方 法。
具體實(shí)施方式
如在本發(fā)明中所4吏用的，術(shù)語(yǔ)"方案(或療法，regimen)"可 以理解為一種或多種藥物、化合物、治療劑、核酸、肽、代i射產(chǎn)物、 病毒、細(xì)菌、或可以施力口于細(xì)力包或纟且織的其卩也制劑。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 一種改進(jìn)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其用于在來(lái)自動(dòng)物 的器官切片的周圍循環(huán)血漿，以產(chǎn)生尤其用于人類組織測(cè)試的系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種有效方法，在實(shí)際將化合物給 予有生命的患者以前利用 一種平臺(tái)來(lái)測(cè)試化合物的效力。通過(guò)動(dòng)物 體內(nèi)和體外的測(cè)試來(lái)了解化合物的毒性和藥理效應(yīng)。然而，本發(fā)明考慮 <吏用人類和動(dòng)物的《且織進(jìn)4于i咅養(yǎng)并用于在該組織上測(cè)"^式4匕合 物。對(duì)于新的藥物化合物，F(xiàn)DA將要求新藥申請(qǐng)者至少(l)制定 藥物的藥理曲線(pharmacologic profile ); ( 2 )在至少兩種動(dòng)物物種 中確定藥物的急性毒性；以及(3)進(jìn)行兩周至3個(gè)月的短期毒性 研究，其取決于在建i義的臨床研究中建i義的持續(xù)時(shí)間和4吏用的物 質(zhì)。該過(guò)程是復(fù)雜并且昂貴的，要測(cè)試數(shù)百種并且有時(shí)是數(shù)千種化 合物。本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種方法，基于該方法的藥物療 法，例如，化療方案，可以對(duì)個(gè)體4吏用者實(shí)現(xiàn)個(gè)體化。 一般i兌來(lái)， 在使用化療方案的情況下，并不是所有方案在所有患者中都起相同 的作用。在 一 位患者中有效的藥物合劑在另 一 位不同患者中可能是 無(wú)效的。本發(fā)明提供了一種在對(duì)患者給藥之前測(cè)試藥物方案的效力 的方法，從而僅將最有效的方案給予每位患者。本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供用于研究疾病和研究化合物影 響組織的方式的研究平臺(tái)和方法，尤其是〗吏用人類組織。對(duì)于本發(fā)明的目的而言，術(shù)語(yǔ)組織才羊品、組織切片、或組織等 分試樣是指生物人工器官系統(tǒng)，或組織細(xì)胞(尤其是人類組織)的細(xì) 胞培養(yǎng)物，其中組織細(xì)胞培養(yǎng)物不是生物人工器官系統(tǒng)的 一部分。根據(jù)本發(fā)明的 一種實(shí)施方式，提供了 一種人類組織測(cè)試方法， 其^f吏用生物人工器官系統(tǒng)來(lái)i平估、才全測(cè)、以及測(cè)^^'美選藥物、藥物 以及藥物代謝物(結(jié)合于此作為參考)。該系統(tǒng)具有人類組織切片 培養(yǎng)裝置。其他允許測(cè)試人類組織和生物人工器官的類似的系統(tǒng)也特別考慮。此外，在其他實(shí)施方式中，本發(fā)明的方法可以和常^L組 織樣品一起使用。然而，對(duì)于得到實(shí)時(shí)結(jié)果和真實(shí)結(jié)果，人類組織 是最有效的。本發(fā)明提供了 一種用于人類組織測(cè)試的方法，其提供了將用于 單個(gè)患者的化療方案?jìng)€(gè)體化，預(yù)測(cè)化合物在正常組織中的毒性，以 及研究疾病的一種方式。根據(jù)一種實(shí)施方式，在外科手術(shù)期間提取 組織樣品，例如活組織檢查。樣品被切成許多組織切片。將各種化 療方案應(yīng)用于每個(gè)組織切片。在方案完成以后，比4交結(jié)果以確定每 種方案的效力。通過(guò)比專交不同方案，基于測(cè)試結(jié)果可以-沒(méi)計(jì)個(gè)體化 的化療方案?；瘜W(xué)每文感性測(cè)試器的其〗也應(yīng)用是研究和評(píng)估毒性、以 及研究和評(píng)估組織病理學(xué)。圖1是根據(jù)本發(fā)明的藥物測(cè)試系統(tǒng)10的示意圖。將培養(yǎng)基13 從容器12引入生物反應(yīng)器15。在生物反應(yīng)器15內(nèi)有至少一個(gè)組織 切片裝置20,其包含至少一個(gè)組織切片23,該切片力文置在兩個(gè)線 網(wǎng)21之間(參見(jiàn)圖7A和7B )，將組織切片裝置20垂直(且相互) 平4亍地;故置在生物反應(yīng)器15內(nèi)。當(dāng)培養(yǎng)基凈皮引入生物反應(yīng)器中時(shí)， 培養(yǎng)基水平面開始上升直到它接觸組織切片，其4吏組織切片23可 以接觸通過(guò)培養(yǎng)基引入的無(wú)數(shù)化合物。通過(guò)在室頂部的氣閥151引入氧化了的氣體。雖然示出氣閥在 室的頂部，但此處也可以設(shè)計(jì)為氣閥在室的側(cè)面或底部，只要具有 適當(dāng)?shù)拿芊鈦?lái)防止液體培養(yǎng)基的滲漏。該氣體優(yōu)選是以體積計(jì)95% 的02和以體積計(jì)5%的C02的混合物，并且通過(guò)氣閥、在1至10 個(gè)大氣壓的壓力范圍下供給到室并從其中排出，同時(shí)通過(guò)壓力控制 器(未示出)對(duì)壓力進(jìn)行控制。電石茲閥(也未示出)可以與壓力控 制器連接以維持預(yù)設(shè)氣體壓力。氣體滅菌裝置18，例如，具有大約 0.22 (am的孔徑的注射器式濾器，優(yōu)選安裝在氣閥151中以濾出微: 生物，從而對(duì)到室的供給氣體進(jìn)行滅菌。帶有氣體滅菌裝置18的 氣體止回閥11設(shè)置在培養(yǎng)基容器上，并用來(lái)平衡容器和大氣之間 的壓力。組織切片(包括人類組織)的穩(wěn)定性是本發(fā)明的一個(gè)重要特點(diǎn)。 在供給培養(yǎng)基和氧化了的氣體的條件下培養(yǎng)組織切片。液體培養(yǎng)基 或血漿通過(guò)容器供給到室中，而氧化了的氣體通過(guò)室的頂部供給。 每一種都以規(guī)則間隔供給，使得每個(gè)人類組織切片交替地暴露于培 養(yǎng)基和暴露于氣體，其中暴露時(shí)間比率范圍從大約1:1至大約1:4。 研究發(fā)現(xiàn)大約1:2.5至大約1:3.5的比率是有歲文的，并且還發(fā)現(xiàn)大約 1:1或1:3的比率是有效的，雖然改變這些參數(shù)無(wú)疑是在技術(shù)人員的 正常技術(shù)水平之內(nèi)。泵19控制培養(yǎng)基的流動(dòng)。組織切片交替暴露 于氣體和培養(yǎng)基的速率大體上相當(dāng)于代謝速率。在本發(fā)明中Waymouth MB 752/1培養(yǎng)基優(yōu)越于血漿。培養(yǎng)基或 血漿類型的特定選擇是普通技術(shù)人員熟知的并且可以因細(xì)胞類型 而變化。為了防止中心性壞死，上述的氣體混合物為95%02和5% co2。因?yàn)檫@種混合物可以產(chǎn)生游離的氧自由基，其通常對(duì)于組織 培養(yǎng)細(xì)胞是毒性的。例如，對(duì)于肝樣品，加入高濃度的谷胱甘肽和 維生素E (作為氧自由基清除劑和抗氧化劑)并補(bǔ)充10%的滅活胎 牛血清和L-谷氨酰胺。現(xiàn)參照?qǐng)D2,其示出人類組織和生物人工器官系統(tǒng)10的一種實(shí) 施方式。生物人工器官系統(tǒng)10包含一個(gè)或多個(gè)安置在i咅養(yǎng)箱32中 的生物反應(yīng)器15，其中培養(yǎng)箱32調(diào)節(jié)室中的溫度和濕度。培養(yǎng)箱 32允許z使用者調(diào)節(jié)生物人工器官的狀態(tài)，確保生物人工器官隨時(shí)間 暴露于對(duì)于生存力最佳的條件。選擇適宜的用于組織培養(yǎng)的培養(yǎng)箱 系統(tǒng)在本技術(shù)領(lǐng)域是眾所周知的，因而不需要進(jìn)一步的陳述。;故置在培養(yǎng)室中的是一個(gè)或多個(gè)生物反應(yīng)器15。每個(gè)生物反應(yīng) 器15容納一個(gè)或多個(gè)人類組織切片或樣品。旋轉(zhuǎn)器30轉(zhuǎn)動(dòng)生物反 應(yīng)器15，使其分別處于濕相和干相。濕相對(duì)應(yīng)于組織切片基本上暴 露于培養(yǎng)基的時(shí)間。同樣，干相對(duì)應(yīng)于組織切片基本上暴露于氣體 的時(shí)間?？刂颇K34提供用于控制生物人工器官系統(tǒng)10的操作參 數(shù)的界面。例如，利用控制模塊，可以調(diào)節(jié)人類組織切片暴露于氣 體和培養(yǎng)基的時(shí)間段，其大體上對(duì)應(yīng)于代謝速率。類似地，利用控 制模塊34可以調(diào)節(jié)氣體與培養(yǎng)基的比率、以及其他必要的操作參 數(shù)。在培養(yǎng)箱32內(nèi)，氣體和培養(yǎng)基的供給可以正如本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員的理解來(lái)提供?，F(xiàn)參照?qǐng)D3,其示出安裝在培養(yǎng)箱32中的生物反應(yīng)器15的近 視圖。為了便于進(jìn)入和退出，可以將生物反應(yīng)器15和旋轉(zhuǎn)器30固 定于平臺(tái)，該平臺(tái)可以滑進(jìn)和滑出培養(yǎng)箱32。當(dāng)安裝在培養(yǎng)箱32 中時(shí)，每個(gè)生物反應(yīng)器15分別連接于氣體和培養(yǎng)基供給(管)36 和38。如圖3的實(shí)施方式所示，氣閥151(每個(gè)組織切片裝置室155 有一個(gè))連接于氣體供給管36。如圖3所示，歧管系統(tǒng)17設(shè)置在 氣閥151和氣體供給管36之間。如前所述，氣體過(guò)濾器18安裝在 氣體供給管36和氣閥151之間。類似地，將培養(yǎng)基閥153連接至 培養(yǎng)基供給管38。如前所述，將培養(yǎng)基過(guò)濾器18設(shè)置在培養(yǎng)基供 纟合管38和培養(yǎng)基閥153之間?，F(xiàn)參照?qǐng)D4，其示出生物反應(yīng)器IS的一種實(shí)施方式。雖然_〖午多 構(gòu)造是可用的并且為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所明了 ，但示于圖4的實(shí) 施方式包括許多人類組織切片裝置室155 (參見(jiàn)圖5)。當(dāng)生物反應(yīng) 器基座157和生物反應(yīng)器蓋158相互連接時(shí)，每個(gè)組織切片裝置室 155是由密封空腔形成。氣閥151通常可以連4妄于氣體供給管36并 且在氣體中連通至組織切片裝置室155,以-使為包含在組織切片裝 置室155中的組織切片提供一定量的所希望的氣體混合物。培養(yǎng)基 閥153在流體中連通至組織切片裝置室155并且其對(duì)于培養(yǎng)基的功 能與氣閥151對(duì)于氣體的功能相同。根據(jù)一些實(shí)施方式，生物反應(yīng) 器蓋密封器159密封生物反應(yīng)器蓋158和生物反應(yīng)器基座157。生 物反應(yīng)器蓋密封器159可以是O形環(huán)或其他類似裝置，在生物反應(yīng) 器基座157和生物反應(yīng)器蓋158處于相互連4妾構(gòu)造時(shí)可以防止流體 滲漏，并且當(dāng)?shù)怪脮r(shí)，本領(lǐng)域普通4支術(shù)人員將明了和理解作為生物 反應(yīng)器蓋密封器159的裝置的實(shí)際選擇。根據(jù)示于圖5的實(shí)施方式，每個(gè)人類組織切片裝置室155容納 至少一個(gè)組織切片裝置20。當(dāng)未相互連接時(shí)，可以將組織切片裝置 20插入空腔，形成生物反應(yīng)器基座157中的組織切片裝置室155的 一部分。^T艮據(jù)該示例性的實(shí)施方式，將單個(gè)人類組織切片裝置20 插入每個(gè)空腔；然而，通過(guò)在生物反應(yīng)器15中i殳置許多組織切片 裝置室155，可以在單個(gè)生物反應(yīng)器15中4吏用多個(gè)人類組織切片裝 置20。盡管如此，本發(fā)明設(shè)計(jì)的生物反應(yīng)器15構(gòu)造包括不同數(shù)目 的人類組織切片裝置室155,并且每個(gè)人類組織切片裝置室155包 括不同數(shù)目的組織切片裝置20。在將每個(gè)組織切片裝置20插入人 類組織切片裝置室155以后，將生物反應(yīng)器蓋158與生物反應(yīng)器基 座157相互連4妻。 一旦相互連4妄，生物反應(yīng)器蓋密封器159就將生 物反應(yīng)器15密封。然后可以將生物反應(yīng)器15》文入培養(yǎng)箱32中并 與氣體供給管36和培養(yǎng)基供給管38連接，從而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如前所述并且如圖6中的實(shí)施方式所示，人類組織切片裝置20 可以包括多個(gè)線網(wǎng)21。如前所述，線網(wǎng)21可以由不銹鋼或本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員已知的其他材料制成。將一個(gè)或多個(gè)組織切片23方丈 置在相鄰線網(wǎng)21之間并且用組織切片裝置夾24將線網(wǎng)21夾緊在 一起。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明了，對(duì)于每個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄可能需要對(duì)人類組織 切片的尺寸和厚度進(jìn)4亍優(yōu)化，并且人類組織切片的尺寸和厚度可以 因?qū)峖r和組織而變化。才艮據(jù)示于圖6的示例性實(shí)施方式，兩個(gè)線網(wǎng)21形成人類組織 切片裝置20。才艮據(jù)該示例性實(shí)施方式，組織切片23 4皮置于在人類 組織切片裝置20的下部40%處。在組織切片裝置20中的《且織切片 23的這種構(gòu)造可確保組織切片完全暴露于干循環(huán)和濕循環(huán)。圖7A和7B示出人類組織切片裝置20的類似的實(shí)施方式。兩 個(gè)不銹鋼線網(wǎng)21,其尺寸可以基于室的尺寸來(lái)選擇。這兩個(gè)線網(wǎng)優(yōu) 選平4亍排列。在一種實(shí)施方式中，線網(wǎng)具有大約0.26mm的孔徑。 此外，在一種實(shí)施方式中，可以壓制線網(wǎng)以確^呆一致的平整度 (flatness )。在線網(wǎng)21之間是多個(gè)組織切片23，如以有序方式排列 的肝切片。將兩個(gè)線網(wǎng)置于人類組織切片的每一側(cè)并具有足夠的空 間以致不會(huì)擠壓人類組織切片，但還足以保持它們以致它們不會(huì)被 培養(yǎng)基沖走。雖然圖7A和7B示出相對(duì)較少數(shù)目的位于線網(wǎng)之間的 組織切片，^f旦應(yīng)當(dāng)明了，裝置的效率取決于所采用的組織切片的tt 目和組織切片的尺寸。另外，雖然示出了兩個(gè)線網(wǎng)21, ^f旦可以i殳計(jì) 使用任何數(shù)目的線網(wǎng)21。如果使用單個(gè)線網(wǎng)21，其被設(shè)計(jì)成(至 少部分地)包圍人類組織切片23,從而形成空間并將它們保持在該 空間中。例3口，線網(wǎng)可以形成適當(dāng)尺寸的U形。在本發(fā)明中4吏用的人類組織切片23可以獲自適宜的來(lái)源，其 取決于裝置的所希望的用途?？梢詫ｉT(expressly )設(shè)計(jì)人類組織 并且可以與動(dòng)物組織互換使用。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員明了人類組織的固有益處。組織切片23可以具有適合于維持其生存力和基本 功能的任何尺寸或形狀。在本發(fā)明中，示出的有歲文的組織切片23 具有大約10 |Lim至大約2,000 pm的厚度范圍。已經(jīng)確定，在特定 的實(shí)驗(yàn)中，大約100 (^m至大約500 nm的厚度是有效的。本發(fā)明理想地適合于測(cè)試藥物的毒性和療效的方法。通過(guò)將組 織切片暴露于藥物或候選藥物并觀測(cè)組織(如肝組織)代謝化合物 的能力來(lái)完成測(cè)試，其中可以對(duì)化合物或其代j射產(chǎn)物進(jìn)4亍才企測(cè)。例 如，氨和利多卡因是健康肝臟可以代謝的常見(jiàn)化合物。以下實(shí)施例 說(shuō)明了這種測(cè)試，例如應(yīng)用于肝切片。本領(lǐng)域4支術(shù)人員將明了，本 發(fā)明可應(yīng)用于其他器官。為了在組織切片或組織等分試樣上測(cè)試化療方案，將至少一種 化合物施加于生物人工器官系統(tǒng)中的至少 一個(gè)組織等分試樣。在預(yù) 定時(shí)間過(guò)去以后，收集翁:據(jù)。在每個(gè)實(shí)-驗(yàn)中，條4?？梢灾貜?fù)。一旦完成每個(gè)組織切片或組織等分試樣的測(cè)試，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比 較。數(shù)據(jù)的比較便于本發(fā)明的不同應(yīng)用，包括，例如，檢測(cè)有絲分 裂活性、細(xì)胞毒性參數(shù)、以及組織病理學(xué)。 一旦從數(shù)據(jù)推出(結(jié)果)， 這些結(jié)果可用于為患者形成最有效的化療方案，例如，用于給定化 合物或多種化合物的毒性的一般預(yù)測(cè)，或用于致癌作用研究。當(dāng)然， 從數(shù)據(jù)可以獲得其他推論，并且考慮到推導(dǎo)出的信息不同，利用組 織切片或組織等分試樣可以進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)i殳計(jì)。圖8-圖11 i兌明本文4皮露的原理和裝置的應(yīng)用，其中4吏用肝切 片作為組織樣品。在圖8和圖9中出現(xiàn)的凄t據(jù)i兌明生物人工器官系 統(tǒng)隨時(shí)間清除利多卡因的能力。類似地，圖10示出了4吏濃度隨時(shí) 間增加，其基本上模擬樣品的體內(nèi)生理過(guò)程。最后，圖11說(shuō)明本 發(fā)明的教導(dǎo)在對(duì)氨進(jìn)行解毒方面的能力。圖8-圖11提供的數(shù)據(jù)并 不是要限制或說(shuō)明本發(fā)明的教導(dǎo)將獲得的實(shí)際結(jié)果，而只是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的教導(dǎo)所獲得的應(yīng)用。因此想要從不同的多種構(gòu)造獲得類 似的結(jié)果，而并不是本文提供的數(shù)據(jù)的精確重復(fù)?，F(xiàn)參照?qǐng)D12,其示出應(yīng)用本文4皮露的裝置的方法的一種實(shí)施方 式。根據(jù)一種實(shí)施方式，生物反應(yīng)器15裝載人類組織切片23并將 其密封。生物反應(yīng)器15可以是相同于本文披露的實(shí)施方式或是具 有類似功能的其他裝置。將生物反應(yīng)器連接至至少一個(gè)含有一定量 培養(yǎng)基的培養(yǎng)基容器12。根據(jù)其中的生物反應(yīng)器包括多個(gè)組織切片 裝置室155的實(shí)施方式，可以使用不同的培養(yǎng)基容器來(lái)供給培養(yǎng)基， 取決于實(shí)驗(yàn)所追求的特定目標(biāo)。例如，根據(jù)一種實(shí)施方式，生物反 應(yīng)器15包括6個(gè)組織切片裝置室155 (參見(jiàn)，例如，圖5)?？梢?用其中供給無(wú)添加劑的培養(yǎng)基的第一室作為對(duì)照。其他5個(gè)室可以 供給包含要在組織切片23上加以測(cè)試的化合物(如各種濃度的利 多卡因或氨)的培養(yǎng)基。類似地，可以對(duì)所有或部分組織切片裝置 室155供《合完全相同的化合物以1更具有多組結(jié)果或防止特定組織切 片裝置室155的污垢妨礙結(jié)果的》務(wù)正(retrieval )。然而，正如本領(lǐng) i或沖支術(shù)人員已知和明了的，纟晴確的實(shí)'驗(yàn)i殳計(jì)和實(shí)-驗(yàn)i己錄(protocol) 在許多變量上是可配置(configurable)的。才艮據(jù)一些實(shí)施方式，可 以將過(guò)濾器18設(shè)置在培養(yǎng)基容器12和生物反應(yīng)器15之間。生物反應(yīng)器15還連4姿于氣體供纟會(huì)管40。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和治實(shí) 驗(yàn)記錄，氣體供給管可以供給各種組合和濃度的氣體。通常，單個(gè) 氣體供給管40可以連4妾至所有組織切片裝置室155。然而，如果實(shí) -瞼^殳計(jì)或?qū)?瞼記錄需要和要求的話，則可以-使用多個(gè)氣體供給管 40。才艮據(jù)一些實(shí)施方式，過(guò)濾器18可以設(shè)置在氣體供給管40和生 物反應(yīng)器15之間。在將培養(yǎng)基和氣體供給到每個(gè)組織切片裝置室155以后，將生 物反應(yīng)器15溫育^合定的時(shí)間。在溫育期間，組織切片交替i也暴露 于3備養(yǎng)基和氣體。這可以用多種方式來(lái)完成。例如，可以交替i也注入和回收培養(yǎng)基和氣體，^f吏得在任一給定時(shí)間，氣體或培養(yǎng)基處于組織切片裝置室155中。可替換地，可以旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器15以使 組織樣品交替地暴露于培養(yǎng)基和氣體，該培養(yǎng)基和氣體均保持在組 織切片裝置室155中。這可以通過(guò)下述方式來(lái)完成確4呆癥且織才羊品 23V又占據(jù)一定容積的組織切片裝置室155,以致在一種構(gòu)形中它完 全浸沒(méi)在培養(yǎng)基中，但在旋轉(zhuǎn)以后則完全暴露于氣體。圖6說(shuō)明了 反映這種想法的實(shí)施方式，其中組織樣品23占據(jù)組織切片裝置20 的40°/。。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明了這種想法的其他變形。在實(shí)驗(yàn)期間的不同點(diǎn)，可以移取(remove)培養(yǎng)基的樣品用于 測(cè)試。才艮據(jù)圖12所示的實(shí)施方式，排泄泵60可以除去培養(yǎng)基等分 試樣。 一旦除去，培養(yǎng)基可以具有抽提并同時(shí)捕獲在氣泡收集器(除 泡器，bubble trap) 70中的任何氣體。其后，在處理過(guò)的培養(yǎng)基容 器50中保存和測(cè)試培養(yǎng)基等分試樣。測(cè)試后，可以將其送回到生 物反應(yīng)器15或廢棄。設(shè)置在系統(tǒng)中的過(guò)濾器18保持無(wú)菌。示于圖13的實(shí)施方式舉例i兌明了利用各種4匕合物和物質(zhì)來(lái)測(cè) 試人類組織的方法。在該示例性的方法中，在外科手術(shù)過(guò)程中^是取 組織樣品。組織優(yōu)選為人類組織。例如，為了制定(create)個(gè)體化 的化療方案，從患者(要為其制定方案)除去組織。例如，可以除 去癌性組織，然后暴露于各種各樣的抗癌藥物合劑，以確定用于所 測(cè)試的特定癌癥的最好合劑。類似地，在毒性測(cè)試應(yīng)用中，可以使 用來(lái)自4壬何適宜的人或動(dòng)物宿主的組織。4艮據(jù)一些實(shí)施方式，起初 可以使用動(dòng)物組織。當(dāng) 一種化合物在動(dòng)物研究中^皮i人為是安全的以 后，可以用人類組織樣品進(jìn)一步測(cè)試該化合物或物質(zhì)的毒性?？梢愿诫S其他外科手術(shù)或在專門用來(lái)獲得組織樣品的操作(例 如活組織檢查)中獲得組織切片。對(duì)于個(gè)體化化療方案，組織必須 獲自患者，因此有必要在非相關(guān)外科手術(shù)期間或在專門用來(lái)獲得組織樣品的操作期間，直接從患者獲得組織樣品。其他化學(xué)每文感性應(yīng) 用可以使用其他取決于特定的程序的來(lái)源的組織樣品。根據(jù)一些實(shí)施方式，當(dāng)在組織上測(cè)試各種化合物時(shí)，使用適當(dāng) 尺寸的組織樣品來(lái)獲得結(jié)果。這樣的結(jié)果(包括個(gè)體化的藥物相關(guān)第6,678,669號(hào)、第6,905,816號(hào)、第6,983,227號(hào)以及第6,999,607 號(hào)中的至少一個(gè)中找到，上述每個(gè)專利以引用方式(就像在本文中 完全陳述的)清楚地結(jié)合于本文。從患者除去組織樣品后，將組織樣品切成切片或用其他方式分 成至少一個(gè)組織的等分試樣。在一種實(shí)施方式中，在如前所述的組 織切片裝置室155和生物反應(yīng)器15中單獨(dú)培養(yǎng)每個(gè)切片或等分試 才羊，如利用圖12所示的方法。多種、重復(fù)的組織切片的4吏用4吏研 究者和醫(yī)生可以在器官水平將相同的組織切片暴露于化合物，其中 起作用的變量?jī)H是給予的方案。其后，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。由于^f義有的變量是給予的方案，所以 本發(fā)明纟是供了 一種用于評(píng)估每種纟會(huì)定方案的效力(和其他可行的方 案相比)的有力工具。此外，如在以下實(shí)施例中所描述的，由于本 發(fā)明的系統(tǒng)和方法用來(lái)在器官、系統(tǒng)、以及在某些情況下生物體水 平上進(jìn)行測(cè)試。因此，利用本發(fā)明的方法和裝置，研究者和醫(yī)生具 有一種有力的工具來(lái)評(píng)估有絲分裂活性、細(xì)胞毒性參^t、組織病理 學(xué)、以及在器官、系統(tǒng)、和生物體水平上的i午多其〗也相關(guān)應(yīng)用。才艮據(jù)一種實(shí)施方式，利用本發(fā)明的4支術(shù)可以體外再生系統(tǒng)或生 物體，但通過(guò)利用來(lái)自系統(tǒng)中各種組織的組織切片并平行連接它 們，則提供顯示體內(nèi)過(guò)程的結(jié)果。借助于培養(yǎng)基從一種組織類型到 下 一種類型的轉(zhuǎn)移而發(fā)生連接，其使研究者可以觀測(cè)方案對(duì)各種器 官才羊品的分步效應(yīng)(stepwise effect)。才艮據(jù)類似的實(shí)施方式，組織切片或來(lái)自組織切片的不同組織類型可以以各種排列結(jié)合在單個(gè)組織切片裝置20中。這種類型的實(shí) -驗(yàn)使研究者可以在體外環(huán)境中控制在體內(nèi)系統(tǒng)中的組織類型，用于 研究和治療應(yīng)用。在將本發(fā)明的裝置和方法用于^見(jiàn)測(cè)方案的效應(yīng)和 效力時(shí)的許多變化將為本領(lǐng)域技術(shù)人員所明了。類似地，在體內(nèi)系 統(tǒng)中控制變化的各種方法作為獲得結(jié)果的有力方式對(duì)技術(shù)人員有 吸引力，否則將不能缺少人類或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。例如，才艮據(jù)一種實(shí)施方式，將多個(gè)人類肝切片牢固地(securely ) 定位在生物反應(yīng)器15中，以使肝切片暴露于培養(yǎng)基的表面積最大 化。有一種向組織切片裝置室內(nèi)選擇性地供給培養(yǎng)基并除去培養(yǎng)基 的方式，以便室中的培養(yǎng)基上升以接觸組織切片。培養(yǎng)基在室中上 升，以致肝切片^皮完全浸沒(méi)。反向的相同過(guò)禾呈也可以用來(lái)除去:t咅養(yǎng) 基使與組織切片不接觸。還有一種將氣體供給到室頂部的方式，以 致組織切片交替地暴露于氣體和培養(yǎng)基。這項(xiàng)工作是如前所述加以 完成。另外，提供了一種容器，用于當(dāng)培養(yǎng)基進(jìn)入和離開室時(shí)容納 培養(yǎng)基。優(yōu)選對(duì)室進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。對(duì)于人類組織切片，溫度優(yōu)選保 持在大約36.5。C。對(duì)于嚙齒類動(dòng)物組織切片，溫度保持在大約36 至38。C之間。然而，豬組織切片對(duì)于溫度波動(dòng)非常壽丈感，因此溫 度必須保持在38。C (豬的正常體溫)。實(shí)施例1在一種實(shí)施方式中，醫(yī)生可以利用本發(fā)明的教導(dǎo)來(lái)確定用于癌 癥患者的化療藥物合劑的最佳濃度。醫(yī)生對(duì)來(lái)自患者的癌性組織進(jìn) 行活檢并將組織樣品分成等分試樣。醫(yī)生將等分試樣分成兩組。醫(yī) 生使用第 一組來(lái)確定對(duì)于所述患者的最有效的藥物合劑。然后醫(yī)生 使用第二組等分試樣來(lái)確定藥物合劑的最佳濃度。對(duì)于第一組等分試樣，醫(yī)生使用該組來(lái)確定最有效的藥物合 劑。如前所述，對(duì)組織等分試樣進(jìn)行培養(yǎng)。將各種藥物合劑給予組 織等分試樣。通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員常見(jiàn)的方法測(cè)量等分試樣中癌性 組織的細(xì)胞凋亡百分率。然后，醫(yī)生選擇與健康組織比較在癌性組 織中誘導(dǎo)最大程度細(xì)胞凋亡的藥物合劑。然后醫(yī)生使用第二組組織等分試樣來(lái)確定用于癌性組織的藥 物合劑的最佳濃度。用與第一組組織等分試樣相同的方式對(duì)組織等 分試樣進(jìn)行培養(yǎng)。醫(yī)生將各種濃度的藥物合劑施加于每個(gè)組織等分 試樣，并選擇與健康組織相比在癌性組織中賦予最大程度細(xì)胞凋亡 的藥物合劑的濃度。由于優(yōu)化化療方案(患者將接受該方案以治療癌癥)的結(jié)果， 患者將接受賦予最大益處的治療而使不希望的副作用降至最小程 度。如果醫(yī)生愿意，在單個(gè)實(shí)驗(yàn)中可以獲得相同的結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)中 將各種濃度的多種藥物合劑施加于多個(gè)組織等分試樣。實(shí)施例2在另 一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的教導(dǎo)可以用來(lái)預(yù)測(cè)化合物對(duì)健 康組織的毒性。依照批準(zhǔn)新藥申請(qǐng)或簡(jiǎn)略新藥申請(qǐng)，這樣的結(jié)果對(duì) 產(chǎn)生并提交FDA的數(shù)據(jù)有利。通過(guò)進(jìn)行活檢或作為外科手術(shù)的一 部分來(lái)獲得動(dòng)物或人類組織樣品。通常^f吏用兩個(gè)物種的動(dòng)物， 一種 嚙齒類動(dòng)物和一種非嚙齒類動(dòng)物，因?yàn)樗幬飳?duì)一個(gè)物種的影響可以 不同于另 一個(gè)物種。其他器官同樣提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)并且在本發(fā)明的范 圍內(nèi)是有用的。在另一種實(shí)施方式中，組織部分獲自死亡的器官供 體、克隆的、再生的或通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)提供的(包 括借助于體細(xì)胞移植/人臍帶血到干細(xì)胞)等等。組織等分試樣來(lái)自組織樣品并如前所述加以培養(yǎng)。如前所述， 對(duì)組織進(jìn)行培養(yǎng)之后，將化合物施加于每個(gè)組織等分試樣以確定化合物達(dá)到所希望結(jié)果的效力。如由FDA所身見(jiàn)定的或才艮據(jù)本領(lǐng)i或才支 術(shù)人員設(shè)置的參數(shù)來(lái)收集數(shù)據(jù)并解釋，以確定化合物在組織中的效 力。實(shí)施例3類似地，在疾病研究中，可以利用各種化合物進(jìn)行疾病研究。們對(duì)化學(xué)途徑的影響。此外，可以將化合物施加于組織以〗現(xiàn)測(cè)它們 在組織水平上的影響(與細(xì)胞水平或生物體水平相對(duì)(opposite ))。 本發(fā)明提供了使用生物人工器官系統(tǒng)的方法；實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)于本領(lǐng)域 技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的而無(wú)需過(guò)度的實(shí)驗(yàn)。為了排除任何偏見(jiàn)的影響，可以由獨(dú)立的第三方進(jìn)行測(cè)試。盡 一切努力確保用盡可能少的動(dòng)物用作組織樣品的來(lái)源并人道地對(duì) 待它們?？商鎿Q地，本發(fā)明還設(shè)計(jì)使用人類組織，其樣品可以獲自 器官供者。因?yàn)榇蠖鄶?shù)藥物在肝臟中被代謝，所以毒性研究自然地 集中于對(duì)肝臟的影響。實(shí)施例4本發(fā)明還提供了觀測(cè)器官系統(tǒng)之間的相互作用的新方式。組織 切片可以獲自各種各樣的器官。然后將組織切片平行放入多個(gè)生物 反應(yīng)器組織切片裝置室中。將培養(yǎng)基施加于第 一室并允許與組織切 片接觸一段時(shí)間。在最初一段時(shí)間以后，從第一組織切片裝置室移 走培養(yǎng)基并移入第二組織切片裝置室，第二組織切片裝置室包含來(lái) 自不同器官或在不同實(shí)驗(yàn)條件(如增加的代謝、不同的原代細(xì)胞類 型、或感興趣的細(xì)胞類型的不同濃度)下的相同器官的組織樣品。在一些實(shí)施方式中，在將培養(yǎng)基移到第二組織切片裝置室之前或同 時(shí)，可以獲得培養(yǎng)基的樣品以暫停測(cè)試。然后，使移入第二組織切片裝置室的培養(yǎng)基反應(yīng)一^:時(shí)間。對(duì)每個(gè)組織切片裝置室重復(fù)該程 序直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。例如，研究者可以對(duì)蛋白質(zhì)消化感興趣。因此組織樣品可以獲 自口腔、食管、胃、小腸切片(對(duì)應(yīng)于十二指腸、空腸、以及回腸)、 以及大腸的內(nèi)部。因此含有蛋白質(zhì)樣品的培養(yǎng)基樣品可以和每種不 同的組織類型起反應(yīng)以確定在系統(tǒng)水平上特定器官對(duì)待消化蛋白 質(zhì)的影響。雖然通過(guò)目前凈皮i人為是最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)裝置和方 法進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)明了，本發(fā)明不限于所披露的實(shí)施方式，而 是涵蓋包括在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種改進(jìn)和等同替換，權(quán) 利要求的范圍應(yīng)符合最廣泛的解釋，以便包括所有上述改進(jìn)和類似 結(jié)構(gòu)。本發(fā)明包括以下權(quán)利要求的任何和所有實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于利用離體人類組織進(jìn)行藥物測(cè)試和篩選的方法，包括提供生物反應(yīng)器，用于基本上在體外模擬體內(nèi)組織功能；供給所述生物反應(yīng)器以容納組織樣品的至少一個(gè)等分試樣；以及使至少一個(gè)等分試樣產(chǎn)生有用的數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過(guò)在所述組織中維持細(xì) 胞與細(xì)胞的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)體內(nèi)狀態(tài)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過(guò)利用所述組織樣品和 生物反應(yīng)器的組合來(lái)產(chǎn)生基于人類組織的lt據(jù)。
4. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生物反應(yīng)器用于下述 的至少一種確定最佳化療方案、預(yù)測(cè)方案的毒性、或研究疾 病。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)描述下述組中的 至少一種有絲分裂活性、毒性研究、以及組織病理學(xué)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生物反應(yīng)器基本上在 生物體水平上復(fù)制組織功能。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述生物反應(yīng)器基本上在 系統(tǒng)水平上復(fù)制組織功能。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述生物反應(yīng)器基本上在 器官水平上復(fù)制組織功能。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過(guò)應(yīng)用至少一種方案來(lái) 產(chǎn)生所述有用的數(shù)據(jù)。
10. —種外纟直的人類組織測(cè)試方法，包^r:獲得包含人類組織切片的生物人工組織系統(tǒng)；通過(guò)用至少一種方案處理所述組織切片來(lái)利用所述生物 人工組織系統(tǒng)產(chǎn)生有用的數(shù)據(jù)；以及對(duì)所述lt據(jù)進(jìn)行比壽交以確定有絲分裂活性、化合物的毒 '1"生、或《且織病理學(xué)；以及基于數(shù)據(jù)的比較選擇方案。
11. 一種用于提取的、采集的以及外植的人類組織測(cè)試中的至少一 種的工作方法，所述方法包4舌提供用于容納人類組織切片的基于生物反應(yīng)器的系統(tǒng)；用人類組織裝入所述基于生物反應(yīng)的系統(tǒng)；在所述組織上對(duì)方案進(jìn)4于測(cè)試；以及收集結(jié)果。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括利用所述結(jié)果來(lái)判 斷有絲分裂活性、毒性、或組織病理學(xué)中的至少一種。
全文摘要
一種用于在測(cè)試系統(tǒng)中測(cè)試人類組織的新方法，比常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)更有效，并且通過(guò)用至少一種化合物處理人類組織切片系統(tǒng)的樣品以及觀測(cè)對(duì)留在其中的人類組織切片、或細(xì)胞、組織樣品或來(lái)自測(cè)試過(guò)程的其他衍生物的影響來(lái)進(jìn)行工作。
文檔編號(hào)C12M1/34GK101268364SQ200680034922
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2006年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者樸圣秀 申請(qǐng)人:海帕浩普公司