器官芯片技术又称组织芯片技术，是一种典型的生物工程交叉前沿技术。这是一个基于USB闪存大小的芯片的人体器官微生理系统。这些器官生长在由玻璃、硅或聚合物模制的小流体通道中。微小的微流引导和操纵微量溶液，以创建包含一种或多种组织特异性功能的环境。虽然比人体器官或组织简单，但它们是人体生理学和疾病的有效模拟。

Emulate的首席科学官表示：“器官芯片的基本前提是重建细胞微环境。”“如果能正确地做到这一点，细胞就会找到在体外的‘家’。换句话说，它们的功能将类似于在体内时会做的事情。”

目前，在器官芯片上培养的细胞有三种主要来源：成熟的市售的细胞系；直接从生物体获取的原代细胞；以及诱导多功能干细胞衍生（iPS细胞）。然而，细胞系不代表正常的生理条件，并且原代细胞培养时间有限，质量不稳定。相比之下，干细胞很容易获得，并且是无限的细胞来源，可能是未来器官芯片的主要组织来源，但它们更昂贵。

因此，对芯片上成功器官模型的干细胞分化方法的持续研究将有助于干细胞方法的改进和器官芯片技术的进步。简单地说，器官芯片有以下用途：

1、药物和化合物

器官芯片的商业用途集中在药物开发上。器官芯片可用于临床前和临床试验，并与基于药代动力学（PK）或药效学（PD）的模型相结合，为该过程提供合理的基础。随着药物开发各个阶段的不同目标，器官芯片系统已经从相对简单到越来越复杂。通常，临床前试验需要更简单、更集中的系统，以提供相对高的吞吐量，而临床前试验结束时需要基于人体的多器官模型来预测疗效和毒性。大多数公司目前专注于单器官模块，而少数公司提供多器官系统。

2、生物材料测试

许多医疗模式依赖于生物材料的使用，包括手术和医疗设备（如导管、手术板、螺钉或体外系统）、植入物和人工组织置换。器官可用于研究生物材料在代表待替换、修复或再生器官或组织生理学的环境中的生物相容性和功效。

3、疾病建模

使用器官芯片系统进行疾病建模可以研究人类环境中的遗传和后天疾病，并弥合动物和人类系统之间的种间差异。它为研究具有复杂病因的人类疾病提供了一个人体特异性实验平台。它们可以将遗传因素、环境因素和系统性相声与其他器官系统（包括免疫细胞和微生物组）相结合。此外，器官芯片平台可以研究目前很少有其他模型可用的全身性人类疾病，包括癌症转移、炎症、纤维化和衰老。随着多器官技术的不断进步，预计系统性疾病的固有复杂性可以在更大程度上进行机械评估。

4、检测和模拟细胞微环境

细胞的微环境控制是细胞生物学中公认的概念。器官芯片系统已被广泛用于在生理相关的长度和时间尺度上操纵不同的环境因素（如剪切应力、自分泌/旁分泌可溶性因子、细胞间和细胞ECM相互作用），以阐明它们对细胞表型和功能的影响。

类器官芯片不仅对药物开发和筛选未来治疗疾病的靶向药物具有重要意义，而且对其他生物医学研究也具有重要意义。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。相信随着科技的发展和研究的深入，类器官芯片将广泛应用于生命科学、医学、医学等领域的研究。

* 以上部分内容网上收集，仅供参考。如果本站文章涉及版权等问题，请及时与本站联系，我们会尽快处理！