微流控与器官芯片研究

Abstract

器官芯片是近年来出现的新的研究方向。其主要目标是要在芯片上模拟生物体的环境进行细胞、组织和器官的培养，研究并控制细胞在体外培养过程中的生物学行为，从而实现能够模拟生物体环境的器官移植以及药物评价等。在各类器官芯片的研究中，构建具有生物学功能的心脏、肝脏芯片对药物评估具有重要意义。目前国际上有多个研究组都在进行器官芯片的构建及应用研究。尽管相关的研究取得了一定的进展，然而，目前的器官芯片主要是在芯片中简单的进行细胞培养，其离最终的目标还有很长的距离。究其原因在于，器官芯片是一个复杂的系统，目前面临着细胞的三维培养、器官微血管的构建、微器官功能的再现、以及细胞及代谢过程的在线监测等多个科学和技术瓶颈问题。本团队在近年中对生物医用材料结构和功能的关系进行了深入设计，并利用微流控技术制备获得了一系列结构功能特异的生物材料，解决器官芯片构建所面临的瓶颈问题。