專(zhuān)利名稱(chēng)：具有生物人工肝的藥物測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
發(fā)明
背景技術(shù)：
領(lǐng)域本發(fā)明涉及具有生物人工肝的藥物測(cè)試系統(tǒng)，更具體地，涉及用于評(píng)估、檢測(cè)和測(cè)試藥物候選物，藥物和藥物代謝物的生物反應(yīng)器。
背景領(lǐng)域在2001年，按照Tufts中心對(duì)于藥物開(kāi)發(fā)的研究，開(kāi)發(fā)一種新藥物的平均花費(fèi)超過(guò)800百萬(wàn)美元。在此之中，平均每個(gè)公司將約16百萬(wàn)美元用于臨床前研究。因此，減少在藥物開(kāi)發(fā)中的測(cè)試時(shí)間和花費(fèi)是對(duì)于大多數(shù)藥物公司的生存的關(guān)鍵因素。此外，由于在相同的藥物領(lǐng)域中通常有多于一家公司的競(jìng)爭(zhēng)，任何競(jìng)爭(zhēng)性的優(yōu)勢(shì)都將是受歡迎的。藥物開(kāi)發(fā)費(fèi)用的主要部分是在FDA批準(zhǔn)過(guò)程中發(fā)生的。然而，大多數(shù)這種費(fèi)用不能以與臨床前費(fèi)用相同的方式來(lái)進(jìn)行處理。為了解決劇增的臨床前費(fèi)用，體內(nèi)和體外測(cè)試和選擇潛在新藥物候選物的更有效的、可負(fù)擔(dān)的、并且及時(shí)的方法是該工業(yè)中重要目標(biāo)。
在開(kāi)發(fā)新藥物中，毒性一直是一個(gè)重要的考慮因素。由于肝代謝大多數(shù)藥物，肝損傷是一個(gè)巨大的問(wèn)題。因此，使用小動(dòng)物和細(xì)胞培養(yǎng)物技術(shù)的常規(guī)的體內(nèi)和體外測(cè)試被廣泛用于在藥物開(kāi)發(fā)中評(píng)估肝功能。然而，這些常規(guī)的測(cè)試具有特定的缺點(diǎn)，諸如個(gè)體變化，用于大型動(dòng)物的高額費(fèi)用，和原位的肝天然存在的特性的喪失。
為了克服這些不利，還可以使用細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)。然而，關(guān)于這些模型，細(xì)胞-細(xì)胞連接相互作用不能維持所需長(zhǎng)度的時(shí)間。這導(dǎo)致了測(cè)試方案的失敗。
目前正在開(kāi)發(fā)生物人工肝裝置。認(rèn)為肝功能可以?xún)H被生物基質(zhì)替代，即，肝細(xì)胞或全肝樣品，其需要可獲得來(lái)自異源的或人來(lái)源的肝組織。最近已經(jīng)嘗試將機(jī)械和生物支持系統(tǒng)組合在混和的肝支持裝置中。這些混和裝置的機(jī)械組件作用來(lái)去除毒素，并在患者的血清和肝臟支持裝置的生物組件之間產(chǎn)生屏障。這些混和肝支持裝置的生物組件可以由來(lái)自低級(jí)腫瘤細(xì)胞的肝切片、?；母巍⒒蚋渭?xì)胞或豬肝細(xì)胞組成。這些生物組件位于通常被稱(chēng)為生物反應(yīng)器的腔室中。然而，仍然存在關(guān)于維持用在這些裝置中的個(gè)體細(xì)胞系的功能性的問(wèn)題。大多數(shù)裝置使用無(wú)限增殖化細(xì)胞系。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間，這些細(xì)胞失去特定功能。
存在一些開(kāi)發(fā)生物人工肝裝置的小組，例如Circe Biomedical(Lexington，MA)，Vitagen(La Jolla，CA)，Excorp Medical(Oakdale，MN)，和Algenix(Shoreview，MN)。該Circe生物醫(yī)學(xué)裝置將具有生物相容性膜的有生存能力的肝細(xì)胞整合到身體外面的生物人工肝輔助系統(tǒng)中。Vitagen的ELAD(體外肝輔助裝置)人工肝是包含培養(yǎng)的人肝細(xì)胞系(C3A)的雙室空心纖維柱體。該柱體包含具有特征分子量截留值的半透性膜。該膜容許被培養(yǎng)的人細(xì)胞系和患者的超濾液的物理區(qū)室化。Algenix提供其中外部肝支持系統(tǒng)使用豬肝細(xì)胞的系統(tǒng)。個(gè)體豬肝細(xì)胞通過(guò)膜來(lái)處理人血細(xì)胞。Excorp醫(yī)學(xué)裝置包含空心纖維膜(具有100kDa的截留值)生物反應(yīng)器，其將患者的血液從約100克的原代豬肝細(xì)胞中進(jìn)行分離，已經(jīng)從有目的飼養(yǎng)的、無(wú)病原體的豬中收獲了所述原代豬肝細(xì)胞。血液經(jīng)過(guò)用空心的聚合物纖維和包含數(shù)十億豬肝細(xì)胞的混懸液填充的圓筒。該纖維作為屏障來(lái)防止豬細(xì)胞的蛋白質(zhì)和細(xì)胞副產(chǎn)物免于直接接觸患者的血液，但是容許細(xì)胞之間的必須接觸從而可以將血液中的毒素除去。
這些裝置的各個(gè)方面代表超過(guò)在現(xiàn)存技術(shù)之前的技術(shù)的提高，但是它們?nèi)耘f具有具體的不利方面。這些裝置的有效性由于缺乏細(xì)胞-細(xì)胞的相互作用而受到限制，所述裝置都使用單個(gè)肝細(xì)胞，所述細(xì)胞-細(xì)胞相互作用是體內(nèi)狀態(tài)的肝臟的特征。因此，具有用在藥物開(kāi)發(fā)中的提高的功效、生存能力和功能性的生物人工肝將是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種系統(tǒng)以用于測(cè)試潛在的藥物候選物及其代謝物的毒性。
本發(fā)明提供一種系統(tǒng)用于測(cè)試潛在的藥物候選物的毒性。該系統(tǒng)具有一種肝切片培養(yǎng)裝置，其由下列各項(xiàng)組成具有培養(yǎng)基入口和氣閥的腔室，被牢固定位于該腔室中從而使暴露于該培養(yǎng)基的肝切片的表面積最大化的多個(gè)動(dòng)物肝切片，用于選擇性提供和去除腔室中的培養(yǎng)基從而使在腔室中的培養(yǎng)基與肝切片接觸和從與肝切片的接觸中被移去的工具，和當(dāng)該培養(yǎng)基進(jìn)入和退出該腔室時(shí)用于包含培養(yǎng)基的貯器。在定期供應(yīng)培養(yǎng)基下，將動(dòng)物肝切片培養(yǎng)在充氧氣體的環(huán)境中從而使所述切片交替暴露于培養(yǎng)基和氣體。當(dāng)肝切片暴露于潛在的藥物候選物時(shí)，潛在藥物候選物的毒性可以通過(guò)觀(guān)察肝切片在存在潛在的藥物候選物時(shí)代謝化合物的效率來(lái)確定。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，該系統(tǒng)具有一種網(wǎng)眼，該網(wǎng)眼至少部分圍繞動(dòng)物肝切片從而形成間隔并且在該間隔中保持該切片。在該實(shí)施方案中，所述網(wǎng)眼在腔室中是近似垂直的。另外的實(shí)施方案具有兩個(gè)至少部分圍繞肝切片的網(wǎng)眼。
本發(fā)明還提供用于評(píng)估藥物毒性的方法。所述方法包括提供培養(yǎng)基，使培養(yǎng)基與動(dòng)物肝切片接觸，其中所述動(dòng)物肝切片被牢固定位在腔室中從而使肝切片暴露于培養(yǎng)基的表面積最大。該腔室具有血漿入口和氣閥，用于選擇性提供和去除腔室中的血漿從而使在腔室中的血漿與肝切片接觸和從與肝切片的接觸中被移去的工具，將氣體供應(yīng)給該腔室的工具，和當(dāng)血漿進(jìn)入和退出該腔室時(shí)用于包含血漿的貯器。該方法還包括使肝切片與氧和二氧化碳的氣體混和物接觸，將肝切片交替暴露于血漿和氧及二氧化碳?xì)怏w的混合物，并且將肝切片暴露于待測(cè)試的藥物。當(dāng)該肝切片暴露于藥物時(shí)，該藥物的毒性可以通過(guò)觀(guān)察肝切片在存在藥物時(shí)代謝化合物的效率來(lái)確定。
在本文公開(kāi)的實(shí)施方案中，可以從由氨和利多卡因組成的組中選擇將要被代謝的化合物。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明的另外的特性和優(yōu)勢(shì)將參考附圖，從隨后的優(yōu)選實(shí)施方案的描述中變得顯而易見(jiàn)，在所述附圖中


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的示意圖；圖2A是本發(fā)明的肝切片排列的側(cè)截面圖；圖2B是圖2A的肝切片排列的透視圖；圖3A是使用本發(fā)明的生物人工肝系統(tǒng)以持續(xù)和間歇灌注進(jìn)行的體外利多卡因清除率的圖示；圖3B是使用本發(fā)明的生物人工肝系統(tǒng)運(yùn)行6小時(shí)和24小時(shí)的體外利多卡因清除率的圖示；圖4是使用本發(fā)明的生物人工肝系統(tǒng)運(yùn)行6小時(shí)和24小時(shí)的體外DMX濃度的圖示；和圖5是使用本發(fā)明的生物人工肝系統(tǒng)運(yùn)行6小時(shí)和24小時(shí)的體外氨清除率的圖示；實(shí)施發(fā)明的最佳方式對(duì)于藥物公司而言，在臨床前藥物開(kāi)發(fā)階段中的目標(biāo)是顯示該化合物用在作為小范圍的臨床研究的下一階段中相當(dāng)安全。通過(guò)體內(nèi)和體外動(dòng)物測(cè)試來(lái)認(rèn)識(shí)化合物的毒性和藥理學(xué)作用。最少，F(xiàn)DA將要求藥物公司(1)開(kāi)發(fā)藥物的藥理學(xué)模式；(2)在動(dòng)物的至少兩個(gè)物種中確定該藥物的急性毒性；和(3)取決于在計(jì)劃的臨床研究中計(jì)劃的延續(xù)時(shí)間和物質(zhì)的使用，在2周到3個(gè)月的范圍內(nèi)進(jìn)行短期毒性研究。該過(guò)程是復(fù)雜的且昂貴的，其中要測(cè)試數(shù)百和有時(shí)數(shù)千的化合物。
這種測(cè)試經(jīng)常由獨(dú)立的第三方進(jìn)行以避免任何偏見(jiàn)的出現(xiàn)。進(jìn)行每一方面的努力來(lái)確保使用盡可能少的動(dòng)物，并且使它們被人道地對(duì)待。通常使用兩個(gè)物種的動(dòng)物，一種是嚙齒類(lèi)，一種是非嚙齒類(lèi)動(dòng)物，因?yàn)樗幬飳?duì)一個(gè)物種的影響方式可能不同于另一種。由于大多數(shù)藥物在肝中進(jìn)行代謝，毒性研究自然集中于對(duì)肝的影響上。
本發(fā)明，通過(guò)使用肝切片，理想地適合于臨床前開(kāi)發(fā)過(guò)程。所需要的動(dòng)物的數(shù)量被最少化，因?yàn)榻?jīng)常需要使動(dòng)物經(jīng)歷充滿(mǎn)壓力和疼痛的測(cè)試過(guò)程。
按照本發(fā)明，提供了一種生物人工肝系統(tǒng)用于評(píng)估，檢測(cè)和測(cè)試藥物候選物，藥物和藥物代謝物。該系統(tǒng)具有肝切片培養(yǎng)裝置。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，該裝置包括具有氣閥的腔室，和多個(gè)動(dòng)物肝切片，所述動(dòng)物肝切片被牢固定位在腔室中從而使肝切片暴露于培養(yǎng)基的表面積最大化。存在一種工具，所述工具用于選擇性提供和移動(dòng)培養(yǎng)基到腔室從而使在腔室中的培養(yǎng)基上升得以與肝切片接觸。培養(yǎng)基在腔室中上升，從而使肝切片徹底被浸沒(méi)。該工具也能從與肝切片的接觸中移去培養(yǎng)基。在另外的實(shí)施方案中，還存在提供氣體到腔室上部的工具從而使肝切片交替暴露于氣體和培養(yǎng)基。此外，提供貯器用于當(dāng)培養(yǎng)基進(jìn)入和退出腔室時(shí)包含該培養(yǎng)基。該腔室優(yōu)選地是溫度調(diào)節(jié)的。對(duì)于人肝切片，該溫度優(yōu)選地保持在約36.5攝氏度。對(duì)于嚙齒類(lèi)動(dòng)物肝切片而言，其保持在約36到38攝氏度之間。然而，豬的肝切片對(duì)于溫度變動(dòng)非常敏感并且其必須維持在38攝氏度，豬的正常體溫。
圖1是按照本發(fā)明的藥物測(cè)試系統(tǒng)10的示意圖。從貯器12，將培養(yǎng)基13引入肝切片培養(yǎng)裝置14。肝切片15被排列在兩個(gè)金屬絲網(wǎng)眼16之間，并且被垂直平行放置在生物反應(yīng)器中。當(dāng)培養(yǎng)基被引入生物反應(yīng)器中時(shí)，流體水平開(kāi)始上升直到其得以與肝切片接觸，并且最終肝切片徹底被浸沒(méi)。
通過(guò)在腔室上部中的氣閥17引入氧化的氣體。盡管該氣閥顯示在腔室的上部中，本文還意欲該氣閥可以在該腔室的側(cè)面或底部，并配有適合的密封從而防止液體培養(yǎng)基的滲漏。該氣體優(yōu)選地是95體積％的O2和5體積％的CO2的混合物，并且以1-10ATM的范圍的壓力通過(guò)氣閥供應(yīng)到腔室并從其中排放，同時(shí)通過(guò)壓力控制器(未顯示)來(lái)控制壓力。螺線(xiàn)管閥門(mén)(也未顯示)可以與壓力控制器偶聯(lián)以維持預(yù)設(shè)定的氣壓。氣體滅菌裝置18，例如，一種具有約0.22μm的孔徑的注射器濾器優(yōu)選地被安裝在氣閥17中從而過(guò)濾微生物，由此將供應(yīng)到腔室中的氣體進(jìn)行滅菌。將具有氣體滅菌閥門(mén)18的閉氣閥11定位在培養(yǎng)基貯器上并用于平衡貯器和氣壓之間的壓力。
肝切片的穩(wěn)定化是本發(fā)明的重要特點(diǎn)。肝切片在液體培養(yǎng)基和氧化的氣體的供應(yīng)下進(jìn)行培養(yǎng)。通過(guò)貯器，將液體培養(yǎng)基，或血漿供應(yīng)到腔室中并且將充氧氣體通過(guò)該腔室的上部進(jìn)行供應(yīng)。每一個(gè)都定期進(jìn)行供應(yīng)從而使肝切片的每一個(gè)都交替暴露于培養(yǎng)基和氣體，其暴露-時(shí)間比率在約1∶2到約1∶4，優(yōu)選地約1∶2.5到約1∶3.5的范圍內(nèi)，最優(yōu)選地約1∶3。泵19控制培養(yǎng)基的流動(dòng)。
盡管血漿是維持細(xì)胞生存能力的相對(duì)較好的培養(yǎng)基，但是存在太多的未知因子并且因此結(jié)果隨不同動(dòng)物有所不同。在本發(fā)明中，優(yōu)選優(yōu)于血漿的Waymouth MB 752/1培養(yǎng)基。為了預(yù)防中央壞死，優(yōu)選使用上述的95％O2和5％CO2的氣體混合物。由于該混合物可以產(chǎn)生對(duì)于肝細(xì)胞毒性很強(qiáng)的氧自由基，將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加入。對(duì)于該培養(yǎng)基的使用，配方應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充以10％補(bǔ)充的失活小牛血清的Fetal Vovine和L-谷氨酰胺。
現(xiàn)在參考附圖，并且更具體地參考圖2A和2B，顯示本發(fā)明的肝切片裝置，如編號(hào)20所顯示的。提供了兩個(gè)不銹鋼網(wǎng)眼21和22，其大小可以基于該腔室的尺寸而進(jìn)行選擇。這兩個(gè)網(wǎng)眼優(yōu)選平行排列。在優(yōu)先的實(shí)施方案中，該網(wǎng)眼具有約0.26mm的孔徑。此外，在優(yōu)選的實(shí)施方案中，擠壓該網(wǎng)眼從而確保一致的平面。在網(wǎng)眼21和22之間，以順序方式來(lái)排列多個(gè)肝切片23。這兩個(gè)網(wǎng)眼以足夠的空間被定位在肝切片的每一側(cè)上從而不會(huì)將肝切片壓碎，但是將它們充分地固定從而使它們不會(huì)被血漿沖走。盡管圖2A和2B顯示相對(duì)較少數(shù)量的肝切片被定位在網(wǎng)眼之間，要理解的是裝置的功效取決于所用的肝切片的數(shù)量。此外，盡管顯示了兩個(gè)網(wǎng)眼，本文意欲可以使用單一網(wǎng)眼。形成的網(wǎng)眼圍繞，至少部分圍繞肝切片，由此形成間隔，并將它們保持在該間隔中。例如，該網(wǎng)眼可以以適合大小的U-型形成。
根據(jù)該裝置所意欲的用途，用在本發(fā)明中的肝切片可以獲自適合的動(dòng)物，例如，兔，豬，狗，嚙齒類(lèi)動(dòng)物，或人。此外它們可以是適合于維持其生存能力和關(guān)鍵功能的任何大小或形狀。在本發(fā)明中，肝切片優(yōu)選具有范圍在約10μm到約2000μm的厚度，更優(yōu)選在約100μm到約500μm范圍的厚度。
本發(fā)明理想地適合于測(cè)試藥物的毒性和功效。這種測(cè)試通過(guò)將肝切片暴露于藥物或藥物候選物并且觀(guān)察肝切片代謝化合物的能力來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述化合物或其代謝物可以進(jìn)行檢測(cè)。例如，氨和利多卡因是常用的可以通過(guò)健康的肝組織進(jìn)行代謝的化合物。隨后的實(shí)施例顯示了這種測(cè)試。
實(shí)施例1體外性能隨后的實(shí)施例舉例說(shuō)明使用肝切片的系統(tǒng)的體外性能，并形成本發(fā)明的藥物測(cè)試系統(tǒng)的模型。本文的實(shí)施例顯示在存在藥物候選物HL100時(shí)，肝切片代謝氨和利多卡因的功效。
肝將氨轉(zhuǎn)化成尿素，所述尿素通過(guò)腎被排泄到尿中。在嚴(yán)重的肝疾病存在的情況下，因?yàn)檠呵宄实臏p少和形成尿素的能力減少，氨聚集在血液中。升高的氨水平可是毒性的，尤其是對(duì)于腦而言，并且在肝性腦病的發(fā)展中起著重要作用。因此，測(cè)量氨清除率可以評(píng)估肝功能。更具體地，測(cè)量氨清除率提供本發(fā)明代謝化合物的可操作性的指示，所述化合物可能或可能不對(duì)肝有毒害。
此外，利多卡因是一種可以被肝從毒性形式轉(zhuǎn)化成已知為二甲基二甲代苯胺(DMX)的非毒性代謝物。利多卡因清除率的測(cè)量值是本發(fā)明的性能的指示。通過(guò)測(cè)量在藥物候選物存在時(shí)的氨或利多卡因的清除率，可以產(chǎn)生藥物候選物的毒性曲線(xiàn)。如果藥物候選物對(duì)于肝細(xì)胞是毒性的，在這些實(shí)施例中，將存在氨和利多卡因的增加。因此，在藥物候選物的毒性和利多卡因或氨水平之間存在可觀(guān)察到的直接關(guān)系。
對(duì)3-3.5kg的兔進(jìn)行安樂(lè)死并且獲得肝切片。該切片的直徑約為1cm，平均重量為50mg。在該實(shí)施例中共使用約2克。接著通過(guò)將該切片浸沒(méi)于約200ml的具有10％FCS的Williams E培養(yǎng)基中進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)，并在暴露于充氧的氣體后排干表面的水。每一個(gè)肝切片交替地暴露于培養(yǎng)基和氣體，其中暴露時(shí)間比率為約1∶3。
在整個(gè)研究中，將1ATM的約95％的氧，5％CO2的氣體混合物維持在腔室中。每12分鐘交換氣體混合物。注射利多卡因(2mg)或氨(20mg)的推注劑量。在培養(yǎng)6小時(shí)和25小時(shí)后，通過(guò)在0，5，15，30，60，90和120分鐘收集樣品來(lái)測(cè)量氨和DMX。將結(jié)果總結(jié)于圖3A，3B，4和5中。
圖3A是2mg劑量的利多卡因的體外清除率的圖示。進(jìn)行持續(xù)灌注(如菱形所示)，還進(jìn)行間歇灌注(時(shí)間-暴露比率為1∶3)(如圓圈所示)。對(duì)于每種，進(jìn)行三個(gè)單獨(dú)的試驗(yàn)。在利多卡因加載后約30分鐘，利多卡因的水平從3.2和5.8μg之間降到約0.9μg。在120分鐘，將該水平減少到約0.5μg。該結(jié)果顯示本發(fā)明的裝置，甚至在藥物候選物HL100存在時(shí)，在30分鐘內(nèi)將利多卡因的水平減少到無(wú)毒水平。與持續(xù)的培養(yǎng)基灌注比較，間歇灌注(約1∶3)需要更少體積的培養(yǎng)基而獲得基本相同的結(jié)果。該結(jié)果顯示藥物候選物基本上沒(méi)有削弱肝切片代謝利多卡因的能力。
圖3B是2mg劑量的利多卡因預(yù)先運(yùn)行6小時(shí)和24小時(shí)的時(shí)間的體外清除率的圖示。在這些運(yùn)行中，在利多卡因加載之前，肝切片以1∶3的比率持續(xù)或間歇暴露于氣體達(dá)6小時(shí)和24小時(shí)。利多卡因的起初讀數(shù)介于2μg和7.8μg之間。然而，對(duì)于6小時(shí)的試驗(yàn)和對(duì)于持續(xù)灌注24小時(shí)的試驗(yàn)，在30分鐘內(nèi)，利多卡因的水平減少到約0.80μg。在60分鐘內(nèi)，所有的試驗(yàn)顯示利多卡因的水平在0.75μg和1μg之間。此外，結(jié)果顯示當(dāng)暴露于HL 100時(shí)，在間歇灌注下該裝置減少利多卡因的水平到非毒性水平的功效。
圖4是由于2mg的利多卡因劑量，體外DMX濃度累積的圖示。起始的DMX濃度保持在約為0，直到約18分鐘。在18分鐘后，觀(guān)察到DMX代謝物的濃度增加，并在60分鐘處達(dá)到近似最大值。然而，對(duì)于24小時(shí)1∶3的暴露試驗(yàn)而言，DMX濃度持續(xù)增加，直到120分鐘。這些結(jié)果顯示，在HL100存在時(shí)，本發(fā)明代謝利多卡因的能力(如通過(guò)DMX代謝物濃度隨時(shí)間的增加所指示)。在持續(xù)灌注試驗(yàn)和間歇灌注試驗(yàn)之間沒(méi)有明顯的不同，除了上述的24小時(shí)暴露試驗(yàn)。
圖5是20mg加載劑量的體外氨清除率的圖示。在約30分鐘時(shí)，在所有的試驗(yàn)中，觀(guān)察到最大的氨清除率。這些結(jié)果證明在存在藥物候選物HL100時(shí)，本發(fā)明相對(duì)快速將氨去除到非毒性水平的能力。此外，在以持續(xù)灌注的試驗(yàn)和以間歇灌注的試驗(yàn)之間沒(méi)有存在明顯的不同，由此指示可以使用更少的培養(yǎng)基，同時(shí)仍舊維持該裝置的活性和功效。
盡管本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)具體實(shí)施方案的方式進(jìn)行舉例說(shuō)明和描述，應(yīng)當(dāng)理解可以在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍下對(duì)其進(jìn)行許多改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)試潛在藥物候選物的毒性的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一種肝切片培養(yǎng)裝置(14)，該培養(yǎng)裝置包括具有培養(yǎng)基入口和氣閥(17)的腔室；多個(gè)動(dòng)物肝切片(15)，其被牢固定位在所述腔室中從而使肝切片暴露于培養(yǎng)基(13)的表面積最大化；和工具(19)，其用于選擇性供應(yīng)和去除所述腔室中的培養(yǎng)基從而使腔室中的培養(yǎng)基得以與所述肝切片接觸，和從與所述肝切片的接觸中移去；和貯器(12)，其用于當(dāng)培養(yǎng)基進(jìn)入和退出所述腔室時(shí)，包含該培養(yǎng)基，所述動(dòng)物肝切片在定期提供培養(yǎng)基下被培養(yǎng)在充氧氣體的環(huán)境中從而使所述切片交替暴露于所述培養(yǎng)基和所述氣體；其中當(dāng)所述肝切片暴露于所述潛在的藥物候選物時(shí)，所述潛在藥物候選物的毒性可以通過(guò)觀(guān)察所述肝切片在存在潛在藥物候選物時(shí)代謝化合物的效率來(lái)確定。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中網(wǎng)眼(16)至少部分圍繞所述動(dòng)物肝切片從而形成間隔并將所述切片維持在所述間隔中，所述網(wǎng)眼在所述腔室中是近似垂直的。
3.權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中兩個(gè)網(wǎng)眼至少部分圍繞所述肝切片。
4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述肝切片具有范圍在約10μm到約2,000μm的厚度。
5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述肝切片具有范圍在約100μm到約500μm的厚度。
6.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其還包括用于將氣體引入所述氣閥的工具。
7.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中所述氣體是氧和二氧化碳的混合物。
8.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中對(duì)于所述動(dòng)物肝切片，所述氣體-血漿暴露時(shí)間的比率是約1∶2到約1∶4。
9.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中對(duì)于所述動(dòng)物肝切片，所述氣體-血漿暴露時(shí)間比率是約1∶3。
10.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其還包括被插在所述氣閥中的免疫濾器(18)。
11.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述腔室是可密封的。
12.權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所述腔室是溫度調(diào)節(jié)的。
13.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述化合物選自由氨和利多卡因組成的組。
14.一種用于評(píng)估藥物的毒性的方法，所述方法包括提供培養(yǎng)基(12)；使所述培養(yǎng)基與動(dòng)物肝切片(15)接觸，所述動(dòng)物肝切片被牢固定位在腔室中從而使肝切片暴露于培養(yǎng)基的表面積最大化，其中所述腔室具有血漿入口和氣閥(17)，工具(19)，用于提供氣體給腔室的工具，和貯器(12)，所述工具(19)用于選擇性地提供和去除所述腔室中的血漿從而使腔室中的血漿得以與肝切片接觸，或者從與所述肝切片的接觸中移去，所述貯器(12)當(dāng)血漿進(jìn)入和退出所述腔室時(shí)包含血漿，所述方法還包括使所述肝切片接觸氧和二氧化碳的氣體混合物；使所述肝切片交替地暴露于血漿和氧與二氧化碳?xì)怏w的氣體混合物；并將所述肝切片暴露于待檢測(cè)的藥物；其中當(dāng)肝切片暴露于所述藥物時(shí)，所述藥物的毒性可以通過(guò)觀(guān)察所述肝切片在存在所述藥物時(shí)代謝化合物的效率來(lái)進(jìn)行確定。
15.權(quán)利要求14的方法，其中網(wǎng)眼(16)至少部分圍繞所述動(dòng)物肝切片從而形成間隔并且將所述切片保持在所述間隔中，所述網(wǎng)眼被近似垂直地定位在所述腔室中。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述化合物選自由氨和利多卡因組成的組。
全文摘要
一種使用肝切片培養(yǎng)裝置(14)的藥物測(cè)試系統(tǒng)(10)。該裝置具有攜有血漿和氣閥(17)的腔室，動(dòng)物肝切片(15)被牢固定位在腔室中從而使肝切片暴露于培養(yǎng)基(13)的表面積最大。血漿被供應(yīng)給腔室從而使其上升得以與肝切片接觸，和或者從與肝切片的接觸中被移去。將氣體供應(yīng)給腔室的上部。該系統(tǒng)還包括貯器(12)，其用于包含進(jìn)入和離開(kāi)該腔室的培養(yǎng)基。提供方法用于評(píng)估藥物或藥物候選物的毒性。
文檔編號(hào)C12M3/04GK1894396SQ200480037479
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2004年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者樸圣秀 申請(qǐng)人:赫帕霍普公司