在生物医学工程技术快速进步的时代，最近的一项发展可能会彻底改变我们的药物测试和疾病建模方法。
上海大学和加州大学洛杉矶分校的研究人员在体外血管化器官芯片系统领域取得了重大进展，为严重依赖动物试验和简单的二维细胞培养的传统方法提供了一种有希望的替代方案。这篇题为“体外血管化器官芯片模型结构的进展”的论文发表在《机器人与仿生系统》杂志上。
器官芯片技术通过在模拟真实组织三维结构和生理功能的受控微环境中培养细胞，以微尺度模拟人体器官。这些设备将各种细胞类型整合到微小通道和腔室网络中，从而可以精确操控物理和化学条件。
这些器官芯片有效性的关键在于它们能够整合血管系统，血管系统对于运输营养物质、氧气和废物至关重要——就像在人体中一样。
这是通过复杂的微工程技术实现的，例如 3D 生物打印、微流体技术以及使用支持微血管网络生长的水凝胶。这些网络对于创建更逼真的器官模型至关重要，因为它们能够使组织正常运作和成熟，从而增强芯片的生物相关性及其准确模拟人类反应的能力。
该团队最近重点介绍的创新包括各种类型的器官芯片，例如肝脏、大脑和心脏芯片，每种芯片都旨在解决与这些器官相关的特定研究问题。例如，肝脏芯片可用于研究药物代谢和疾病进展，而大脑芯片则可用于深入了解神经退行性疾病和药物对神经组织的影响。
血管化器官芯片系统最显著的优势之一是其在个性化医疗方面的潜力。通过使用来自个别患者的细胞，这些芯片可以预测特定患者对不同药物的反应，帮助根据个人需求定制治疗方案，并最大限度地减少副作用。