器官芯片是由微芯片制造制造的微流体细胞培养装置。该装置包括具有多细胞层结构、组织界面、物理和化学微环境以及人体血管循环的连续灌注室。它也可以被认为是一种细胞培养微工程装置，可以模拟和重建人体器官的生理功能。这项技术在促进组织发育、器官生理学和疾病病因学研究方面具有巨大潜力。器官芯片在研究分子作用机制、确定候选药物的优先顺序、毒性测试和生物标志物鉴定方面特别有价值。

一种新药必须首先在动物身上进行试验，然后在临床试验中进行试验，证明它是安全有效的，然后才能获准销售。然而，动物对药物的反应与人类的反应存在差异，这导致了动物实验中药物筛选的缺陷。为此，将技术与生物科学技术相结合的器官芯片进入生物医学领域。生物芯片包含活的人类细胞，是微流体技术、细胞生物学、生物材料和干细胞技术的结合。器官微芯片作为组织器官的功能微形态，专门用于药效学评价和其他研究。

裴端卿指出，这种技术在我国尚处于探索阶段，但值得肯定。“这是因为人类对药物的反应比动物模型更接近人体。”此外，作为2016年达沃斯论坛上列出的十大新兴技术之一，迄今国外Emulate公司已成功制造出了“肺芯片”“心脏芯片”“肠芯片”“脑芯片”“肾芯片”“肝芯片”等。

中国科学院生物化学与细胞生物学研究所研究员廖侃表示，药物通常需要很长时间才能被证明安全有效。在日常实验中，由不同器官组织组成的器官芯片可以加快实验速度。“如果你在动物身上做研究，通常必须等待动物出现症状。有了类器官芯片，我们可以快速观察细胞变化，并快速识别目标器官。”因此，廖侃认为，通过器官芯片进行动物实验更有针对性，从而减少动物的使用，使动物实验更具针对性。“此外，许多化合物很难获得，使用器官芯片可以减少使用的试剂量。”

“器官芯片准确地反映了人类生物学的局限性，在生物医学研究和开发中的应用已经越来越多。”动物科学研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室研究员王宇表示，尽管人类离复制整个器官还很远，但器官芯片有着光明的未来。但是，尽管这种人体器官的微缩模型，让人们通过前所未有的方式见证了生物机制和行为，但它并非毫无争议。

据中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员黄勋介绍，该研究所目前没有进行任何人体器官芯片的应用。他认为这是因为器官芯片只收集身体的一部分，而不是身体本身，所以它们不能代替动物实验。裴端卿毫不讳言，如果器官芯片存在缺陷，如均匀性差，也可能导致研究人员的数据分析困难。

类器官作为一种微器官，比器官芯片稍大，但功能和功能相似。现在，中国科学院生物化学与细胞生物学研究所等机构已经开始了类器官的研究。据类器官模型和肿瘤靶向治疗研究团队负责人高栋介绍，类器官是体外器官的重建，如人脑和肾脏的结构。

据报道，由于类器官仍在培养皿的人工环境中发育，它们只能在最大程度上维持体内的类似情况。缺点是它们不能完全模拟影响人体器官功能的因素，包括激素和新陈代谢。

“人们非常强调精确性，每个肿瘤患者都不一样。精确性如何？我们需要取出肿瘤，将其生长为类器官，进行测试，并找到各种敏感药物来指导医生。”高栋介绍，个性化治疗是类器官的一大优势。药物测试从模型基础开始。高栋认为现在的核心和战略目标是建立一个源自中国癌症患者的类器官库，针对中国人进行药物筛选和个性化医疗。

类器官芯片作为一项新技术，凭借其对组织器官的精确模拟和对实验参数的精确调节，已逐渐应用于许多医学领域。Emulate Bio所提供的开放灵活的器官芯片平台，它已应用于许多生物学领域，如开发或疾病模型构建、药物开发、免疫反应治疗、微生物感染等。相信随着科研人员的努力和新制造技术的发展，器官芯片越来越完善，促进了疾病个性化治疗和药物的开发和筛选。

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