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- 2026年04月24日
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杭州铂赛生物科技有限公司
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器官芯片（Organ-on-a-Chip, OoC）
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“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：
1、在线咨询—发送名片—沟通需求—24小时内会有专门的技术老师和您联系详谈服务方案；
2、提交项目课题相关需求和资料，与我们的专业技术团队讨论项目细节；
3、根据讨论后的意见对实验方案进行修改，确定实验方案；
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文献和实验。BioRobot 9604： 此仪器是专为临床样品和细胞培养液设计的核酸自动纯化的分子生物学工作站。可自动从临床诊断样品（各种血样，体液，口腔刮离细胞及细胞培养物等）中纯化基因组DNA、质粒DNA、RNA、病毒DNA及RNA，还可进行PCR产物纯化，PCR样品准备。适用于 医院，检验科分子诊断，血库，检疫，海关病毒检测，血液分型，法医DNA指纹鉴定制药公司药物筛选等。 特点： 满足分子诊断所需DNA的标准的、自动纯化操作过程。 满意的得率和可信的结果。 自动的样品跟踪和过程控制系统（条形码扫描
肌肤。 吸收：吸收危险性很低。 2. EB（Ethidium bromide，溴化乙锭） 溴化乙锭是一种高度灵敏的荧光染色剂，用于观察琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶中的DNA。溴化乙锭用标准302 nm 紫外光透射仪激发并放射出橙红色信号，观察琼脂糖凝胶中DNA最常用的方法是利用荧光染料溴化乙锭进行染色，溴化乙锭含有一个可以嵌入DNA堆积碱基之间的一个三环平面基团。它与DNA的结合几乎没有碱基序列特异性。 在高离子强度的饱和溶液中，大约每2.5个碱基插入一个溴化乙锭分子。当染料
库等。没有这些数据库的资料，新技术是很难应用的。另外在芯片设计以及对从芯片或测序质谱所得数据的分析上，也需要从理论到软件的支持。除了为实验技术服务之外，基因组信息学本身也面临新的重要研究课题和方向。 a)、完整基因组的比较研究 在后基因组时代，生物信息学家面对的不仅是序列和基因而是越来越多的完整基因组。科学家们对最早的七个完整基因组所做的分析就得到了很多有意义的结论[2]。首先这一工作开创了比较基因组学，他们发现全部基因除个别功能未 知者外可以按照功能和系统发生分为十四类，其中包括与复制、转录
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