器官芯片的制备及生物医学工程应用

杨清振1,2, 吕雪蒙1, 刘妍1, 张辉1, 冀垣1, 高彬3 （1.西安交通大学生命科学与技术学院；2.西安交通大学仿生工程与生物力学中心；3.空军军医大学第二附属医院内分泌科）

摘要：器官芯片是在体外构建疾病(或正常)模型的一种新兴技术, 近几年受到科研工作者和医务人员的广泛关注. 相比构建模型的传统方法, 具有便携性、高通量、可模拟在体微环境等优势, 在研究疾病的发病机理、筛选药物等方面有着广阔的应用前景. 本文介绍了器官芯片的发展历程, 综述了器官芯片的主要结构及材料, 通过分析现有器官芯片的结构, 认为高度集成的器官芯片包括微流控芯片、细胞/微组织、构建微环境的执行部件以及微传感器4个要素, 针对每个要素介绍了其常用制备方法. 随后讨论了器官芯片目前已取得的进展以及走向、临床应用所面临的挑战, 最后展望了器官芯片未来的发展方向.

关键词：器官芯片, 微流控芯片, 疾病模型, 体外培养, 药物筛选