“器官芯片”是2010年诞生的一项变革性生物医学技术；2016年被达沃斯经济论坛列为“世界十大新兴技术”之一，在疾病机制研究（特定器官/微环境）、药物早期筛选与毒性测试（肝毒、心毒等）、个性化医疗、环境毒性测试等领域的作用日益凸显，为生命科学和医学研究提供一种系统性的解决方案。
器官芯片
器官芯片（Organ-on-a-Chip, OoC）是一种融合微流控技术、细胞生物学与材料科学的仿生系统，通过在微米级芯片上构建三维细胞培养环境，模拟个体器官的生理结构和功能。其核心在于利用生物材料构建支架，结合微流控通道模拟血液流动，整合生物传感器实时监测细胞反应，从而在体外重现器官级功能（如肺的气血屏障、肝脏代谢、心脏搏动等）。
器官芯片主要组成部分
微流控通道：模拟血管或器官腔道，允许流体（血液/营养液）流动，传递机械力（如剪切力）；
多孔生物膜：分隔不同细胞层（如肺泡上皮与血管内皮），实现物质交换模拟；
活细胞/组织：人源细胞（干细胞、原代细胞）在芯片内形成功能性组织；
集成传感器：实时监测细胞代谢、pH值、氧含量等生理参数（部分高端芯片）。
器官芯片是一项多学科高度交叉的前沿技术，近年来，关于器官芯片相关的文章和基金课题呈现逐年上升的趋势。在疾病机制研究（特定器官/微环境）、药物早期筛选与毒性测试（肝毒、心毒等）、个性化医疗、环境毒性测试等领域的作用日益凸显，为生命科学和医学研究提供一种系统性的解决方案。同时，在个性化医疗领域，该技术可利用患者自己的细胞创建个性化的器官芯片，从而基于个体预测某种药物的作用。
常见的器官芯片类型
器官芯片可以根据细胞来源分为普通器官芯片、类器官芯片；根据器官数量分为单器官芯片、多器官芯片；根据构建用途分为生理模型芯片、病理模型芯片等。
现已用器官芯片“重现”了人体的许多部位，如大脑、肺、肠道、肝脏、肾脏、胰岛、心脏和软骨等。这些模型在器官再生、疾病研究、药物筛选等方面显示出巨大的前景。
目前，器官芯片技术正逐渐形成从单一器官向多器官级联发展的趋势。串联芯片和人体芯片将研究层次提升至多器官互作和系统水平，为研究复杂疾病机制、预测药物系统效应、开发更安全有效的疗法提供了可能，是基础医学研究和转化医学领域的一项颠覆性技术。
器官芯片的优势
器官芯片（Organ-on-a-Chip）和类器官（Organoid）都是用于构建微型人体组织模型的快速发展的技术。类器官可提供细胞复杂性，芯片可提供动态环境，二者结合形成的类器官芯片（Organoids-on-chip, OrgOC），既能保留类器官的生物复杂性，又具备芯片平台的可控性，堪称新一代“人体替身”，可覆盖药物开发全流程。
类器官和器官芯片在使用过程中均需建立预测性验证框架。
目前，器官芯片技术被学术界和产业界广泛应用于各个领域，包括毒理学、免疫学、基因治疗和癌症研究。在学术界，器官芯片使研究人员能够开发出基因表达更接近人体的新模型，从而更好地了解人体生理和疾病机制。在产业界，该技术主要用于在临床试验前帮助确定候选药物的疗效和毒性，帮助提高进入临床的药物成功率。
相比传统模型、细胞模型和动物模型，器官芯片更贴近体内环境，可模拟个体器官结构、功能以及生理微环境，如细胞间相互作用、机械拉伸压缩、流体剪切等，为药物测试及疾病建模及个性化医疗提供更高的生理相关性。
器官芯片相关研究案例
【1】Personalized Vascularized Tumor Organoid-on-a-Chip for Tumor Metastasis and Therapeutic Targeting Assessment（PMID: 39726096）
（一区IF=26.8）
复旦大学刘妍君课题组在Advanced materials上发表
【2】Self-organization of the hematopoietic vascular niche and emergent innate immunity on a chip（PMID: 39642865）（一区 IF=20.4）美国宾夕法尼亚大学 Dan Dongeun Huh课题组在Cell stem cell发表
【3】Integrating melt electrospinning writing and microfluidics to engineer a human cardiac microenvironment for high-fidelity drug screening（PMID: 39759533）（一区 IF=20.3）天津大学的姚斌团队在Bioactive materials期刊上发表
可提供服务：
标准/定制化器官芯片
服务流程：
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