1、為什么要做(zuo)這個系列？

器官芯片（organ on chip，OOC）作為(wei)(wei)一種先(xian)(xian)進(jin)(jin)的(de)(de)(de)體外模型(xing)，問世后便得到生(sheng)物、醫學、制(zhi)藥(yao)、食(shi)品等領(ling)域(yu)的(de)(de)(de)研究(jiu)者關(guan)注，然(ran)而(er)，該領(ling)域(yu)與所有新興技術領(ling)域(yu)一樣，首先(xian)(xian)面對(dui)(dui)的(de)(de)(de)一大(da)困(kun)境就是認(ren)知和人才(cai)儲備(bei)不(bu)足(zu)，部分研究(jiu)者甚至對(dui)(dui)于對(dui)(dui)3D培養、類器官、器官芯片概念都界(jie)定(ding)不(bu)明確(que)。另外，因為(wei)(wei)器官模型(xing)構(gou)建過程(cheng)復雜，對(dui)(dui)操作和設計的(de)(de)(de)人員要求高，所以我(wo)(wo)們認(ren)為(wei)(wei)有必要對(dui)(dui)關(guan)鍵、重要的(de)(de)(de)問題進(jin)(jin)行回答，同(tong)時我(wo)(wo)們也(ye)會對(dui)(dui)留(liu)言內最多的(de)(de)(de)問題進(jin)(jin)行匯(hui)總整理。

本系列的(de)目(mu)的(de)是為使更多人擁抱該(gai)項新技術，在藥物開發和醫(yi)療領域有所突破。

2、什(shen)么是器官芯片？

器官(guan)芯片(pian)（organ on chip，OOC）由可控的(de)微型化(hua)生(sheng)理環境（Microphysiological systems, MPS）組成，通過將(jiang)活細(xi)胞培(pei)養(yang)在微型工程(cheng)化(hua)的(de)3D結構(gou)中，模擬體內器官(guan)的(de)微環境和功能。這項技術結合(he)了生(sheng)物學、工程(cheng)學和材料科學，旨(zhi)在重現器官(guan)的(de)關鍵特(te)征，以用于(yu)藥物測試(shi)、疾病研究和個性化(hua)醫療(liao)。

3、器官芯片有什么(me)特征？

可概括為3點：

（1）原材(cai)料(liao)：人源相(xiang)關(guan)模型由原代細(xi)胞構建組成，但(dan)也可使用iPSCs、細(xi)胞系、組織切片或(huo)者商業化模型；

（2）持續液流： 相較于靜態培養，循環的持續液流模擬血液流動，提供生物力學刺激、氧氣、營養物質，并清除 3D 細胞培養中的廢物。流動灌注可增強微組織活力、功能和表型，并維持培養長達一個月；

（3）優化的微環境：細胞在特殊設計的支架或者插入小腔室中培養，以概括組織生態位，細胞形成模擬人體組織結構的3D微組織。

4、器官芯片系(xi)統如何模(mo)擬組織微環境？

在(zai)微(wei)尺度上(shang)培養細(xi)胞形成(cheng)類(lei)似(si)人體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)方面，目(mu)前已有長足(zu)進步。體(ti)內細(xi)胞微(wei)環境的特性因組(zu)(zu)織(zhi)而(er)異(yi)，因此，在(zai)體(ti)外重建不(bu)同(tong)組(zu)(zu)織(zhi)類(lei)型的微(wei)環境時(shi)采用的方法也(ye)不(bu)同(tong)。根據組(zu)(zu)織(zhi)類(lei)型，目(mu)標是：

（1）實現不同細胞類型的 3D 培養或共培養

（2）將細胞暴露于微流體和機電線索

（3）培養具有極性的細胞作為緊密的屏障狀單層

（4）傳遞化學信號

（5）使用工程化和功能化的細胞外基質以及生物微制造領域的其他技術

5、除(chu)了(le)流動性之外(wai)，還有(you)哪些特性對于成功開(kai)發器官芯片(pian)技術來說十分重要？

其(qi)他需(xu)要關注(zhu)的領域包(bao)括(kuo)組織(zhi)支架(jia)的物理(li)和化學特性(xing)（生物相容性(xing)、幾何形(xing)狀、表面硬(ying)度、潤濕(shi)性(xing)）以及培(pei)養基的化學/生化組成。這(zhe)些都(dou)是每個組織(zhi)在(zai)體內經(jing)歷的事(shi)情，因此對(dui)實驗十分重要。

然(ran)而(er)(er)，要開發一種商(shang)業上(shang)可(ke)獲得的產品，還有許多其(qi)他方(fang)面需要考慮，其(qi)中包(bao)括(kuo)可(ke)用性(xing)（易于使用/有趣、可(ke)接觸組織/培養基(ji)進行(xing)采(cai)樣(yang)、防(fang)止感染(ran)/污染(ran)）、吞吐量（可(ke)以(yi)同時運行(xing)多少(shao)個重(zhong)復）、可(ke)制造性(xing)（可(ke)重(zhong)復性(xing)、質量控制、滅菌方(fang)法、包(bao)裝(zhuang)、保質期）以(yi)及監管方(fang)面，因為每個產品均(jun)需要證明其(qi)安全有效。所以(yi)總體而(er)(er)言(yan)，這是一項多學科的任務。