器官芯片被列为“十大新兴技术”之一

“器官芯片是近年发展起来的一门新兴交叉学科，在新药研发、干细胞研究、组织器官发育和毒理学预测等领域具有重要应用前景，被2016年达沃斯论坛列为“十大新兴技术”之一。器官芯片”并不是那种利用硅电子芯片进行人体器官模拟的模拟器，而是含有真正人体活体细胞的生物芯片。到目前为止，哈佛的工程师们已经制造出了“肺芯片”、“心脏芯片”以及“肠芯片”。

国外不少科研团队已经着手用器官芯片进行药物开发合成、病毒测试和药物筛选等研究。今年初，美国范德堡大学研发出可替代的人工肾脏芯片，将其植入身体后使得肾病患者彻底摆脱透析烦恼。同时，美国国防部也对生物芯片抱极大的兴趣。在美国微生物协会举办的大会上，美国太平洋西北国家实验室的微生物学家表示，已开始对炭疽病毒植入兔子肺部芯片进行研究。同时，美国国土安全部有意愿使用人体芯片系统进行炭疽测试。

我国生物芯片主要集中在基因芯片和DNA芯片检测领域。随着科技的不断成熟以及研究领域扩张，生物芯片产业未来商业潜力巨大。

对器官芯片领域也开展研发，如中科院大连化学物理研究所团队利用芯片技术构建了一种动态三维高通量血脑屏障模型。脑血屏障是介于人脑中血液和脑组织之间的一道生理屏障，对维持中枢神经系统的生理活动和脑内微环境的稳态至关重要。因此建立有效可靠的体外血脑屏障系统，解决现有二维细胞及动物模型与体内偏差较大的不足，一直是新药开发领域亟待解决的关键问题。

该三维血脑屏障模型具有如下显著特点：

（1）屏障结构完整，具备良好的紧密连接结构；

（2）分子投过率较低，对小分子物质屏障功能强；

（3）跨膜电阻高，可达到生理跨膜电阻值范围；

（4）可实现多种脑细胞动态三维共培养与细胞跨屏障迁移观测；

（5）可进行机械流体施加与多种药物评价；

    通过模型建立的血脑屏障芯片系统可模拟体内脑生理病理微环境，为开展脑肿瘤研究和药物筛选提供了一种新的方法，也为老年痴呆和神经退行性病变等重大脑疾病研究、新药研发和毒理学研究提供了新的思路。

      我国生物芯片市场正以年复合增长率19%的速度扩大。目前，我国生物芯片总销售额超过3亿元，已出口到美国、欧洲等14个国家和地区。我国生物芯片主要集中在基因芯片和DNA芯片检测领域。随着技术的不断成熟以及研究领域扩张，生物芯片产业未来商业潜力巨大。