器官芯片（organs-on-chips，OOC）是一種集成細胞培養裝置，指的是利用微流控芯片系統，在芯片上構建并模擬人體組織和器官的集成微系統，因其可準確控制培養系統中的多個參數，在模擬器官的各項功能特征，以及對外界刺激的特異性反應上，比傳統培養更加能夠反映人體真實情況，在生理學、藥理學和藥代動力學等研究領域具有很大的發展潛力，是藥物開發和個體化醫療的有力工具，已成為研究熱點。

本文主要介紹了一種通用型三層器官微流控芯片，此芯片優勢在于其可更換中間膜片，且可進行重復密封，一方面可模擬不同器官的體外培養，另一方面可回收所培養的珍貴細胞。

芯片結構與功能

此芯片材質為硼硅玻璃，結構采用三層設計，由芯片頂層、芯片底層和可更換的中間膜片組成，內部含兩層微腔室，可在其中間膜片上設計不同類型的選擇性透過結構，從而在上下層微腔室通入不同的介質時，便可實現兩層微腔室間物質的選擇性交換，進而模擬不同器官中的“多層”組織結構。此芯片層與層之間通過氟化橡膠密封墊圈進行復密封，器官培養實驗完畢后，可直接拆封芯片，回收所培養的珍貴細胞。

通過微流體控制技術，可在芯片內產生精確可控的流體剪切應力和周期性變化的機械力，結合芯片結構，可在芯片內實現多種流體控制方式。

芯片具有一定的的靈活性，除對多個芯片獨立灌流培養外，也可同時進行多個芯片的平行灌流式培養，進一步，可將多個含有不同中間膜片的芯片進行串聯、并聯，從而實現多器官培養。

芯片應用案例

瓦赫寧根大學食品安全研究院的Dr. Meike van der Zande基于此芯片，進行了腸道芯片研究。

阿姆斯特丹自由大學的Prof. Sue Gibbs和Dr. Lambert Bergers基于此芯片，進行了皮膚芯片研究。

除以上研究外，此芯片還可用于肺、肝、神經、骨髓、心血管網絡等器官模擬的研究。

在大多數生理環境中，存在著連續介質流動以及組織間的相互作用，單器官芯片無法全面表達體內各器官聯合工作的復雜性、功能變化以及完整性，因此，多器官微流控芯片（Multi-Organ-Chip, MOC）的研究愈發受到關注。本文介紹的通用型三層器官芯片，即可作為單器官芯片，也可串聯或并聯來實現多器官培養，是器官培養研究的一種選擇，也具有一定的參考價值。