首頁(yè) 資訊器官芯片技術(shù)：未來(lái)醫(yī)療領(lǐng)域的革命性力量

器官芯片技術(shù)：未來(lái)醫(yī)療領(lǐng)域的革命性力量

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2025年08月19日 21:21

器官芯片技術(shù)：未來(lái)醫(yī)療領(lǐng)域的革命性力量

器官芯片技術(shù)：開(kāi)啟生命健康新篇章

11月4日，我國(guó)迎來(lái)了一個(gè)里程碑式的時(shí)刻，首個(gè)器官芯片領(lǐng)域的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 44831-2024《皮膚芯片通用技術(shù)要求》正式發(fā)布。這一標(biāo)準(zhǔn)不僅標(biāo)志著器官芯片技術(shù)的規(guī)范化發(fā)展，更預(yù)示著這一前沿科技正在逐步走向成熟。
隨著器官芯片技術(shù)的持續(xù)突破，我們正目睹一個(gè)全新醫(yī)療時(shí)代的來(lái)臨。在芯片上，微型化的“心臟”、“肝臟”、“肺部”以及“血管”等人體器官模型有序運(yùn)轉(zhuǎn)，仿佛將整個(gè)生命系統(tǒng)的奧秘濃縮于方寸之間。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的顯微鏡，我們可以一窺那巴掌大小的高分子材料中所孕育和培養(yǎng)的微型人體“器官”。

如今，人體器官芯片已然成為國(guó)際生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。本期專(zhuān)題將深入探討器官芯片技術(shù)的最新進(jìn)展，揭示這一前沿科技如何為人類(lèi)生活帶來(lái)深遠(yuǎn)變革。

“構(gòu)建”模擬人體環(huán)境的“微型天地”

在這個(gè)由高分子材料構(gòu)筑的微型世界里，器官芯片技術(shù)正逐步實(shí)現(xiàn)著對(duì)人體器官的精準(zhǔn)模擬。通過(guò)精密的工藝和復(fù)雜的操作，科學(xué)家們打造出一個(gè)個(gè)與真實(shí)人體環(huán)境高度相似的“微型器官”，為醫(yī)學(xué)研究提供了全新的視角和手段。這些芯片不僅在形態(tài)上高度還原，更在功能上實(shí)現(xiàn)了對(duì)真實(shí)人體器官的模擬，使得醫(yī)學(xué)研究能夠在更加接近真實(shí)的環(huán)境下進(jìn)行，從而推動(dòng)了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的快速發(fā)展。
器官芯片技術(shù)的突破不僅局限于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它更是多學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新的重要成果。這一技術(shù)融合了干細(xì)胞科學(xué)、生物材料工程學(xué)、納米加工技術(shù)等多個(gè)前沿領(lǐng)域，通過(guò)體外開(kāi)發(fā)新型生物活性材料，成功構(gòu)建出高度仿真的器官微生理系統(tǒng)。這一創(chuàng)新技術(shù)不僅推動(dòng)了生命科學(xué)的研究進(jìn)展，同時(shí)也為制藥化工和航空航天等領(lǐng)域的科學(xué)發(fā)展貢獻(xiàn)了力量。
目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的器官芯片，其尺寸大致相當(dāng)于U盤(pán)和硬盤(pán)，內(nèi)部鋪有來(lái)自人類(lèi)患者的活細(xì)胞。通過(guò)將這些細(xì)胞“種植”在器官芯片中，可以構(gòu)建出一個(gè)類(lèi)似于人體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境，進(jìn)而培養(yǎng)出相應(yīng)的細(xì)胞團(tuán)。這些細(xì)胞團(tuán)不僅具有高度仿真的功能，還能模擬人體器官組織的多種生理活動(dòng)。此外，通過(guò)在體外構(gòu)建不同類(lèi)型的器官芯片模型，如屏障類(lèi)、仿生腫瘤類(lèi)、血管化和罕見(jiàn)病模型等，可以進(jìn)一步模擬體內(nèi)的復(fù)雜微生理環(huán)境。

簡(jiǎn)而言之，器官芯片技術(shù)利用微加工、3D打印、納米自組裝等先進(jìn)工藝，打造出模擬人體環(huán)境的“容器”，并在其中引入相關(guān)細(xì)胞，從而“生長(zhǎng)”出對(duì)應(yīng)的器官組織。這一技術(shù)為多個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的變化，包括精準(zhǔn)藥物篩選、罕見(jiàn)疾病建模、器官再生、化妝品研發(fā)以及創(chuàng)新藥開(kāi)發(fā)等。
傳統(tǒng)的藥物開(kāi)發(fā)模式往往耗時(shí)漫長(zhǎng)且成本高昂，而器官芯片技術(shù)則為疾病治療和藥物開(kāi)發(fā)提供了全新的途徑。這一技術(shù)突破使得藥物開(kāi)發(fā)過(guò)程能夠更加迅速、經(jīng)濟(jì)高效，并且顯著提升藥物的安全性。展望未來(lái)，科學(xué)家們有望為各類(lèi)患者群體量身定制人體芯片，用于藥物測(cè)試，從而大幅縮短試藥周期，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療的愿景。此外，器官芯片的應(yīng)用不僅減少了動(dòng)物和人體實(shí)驗(yàn)的需求，還能更高效地篩選和評(píng)估潛在新藥，進(jìn)而顯著加速藥物研發(fā)進(jìn)程。目前，器官芯片已能模擬多種器官功能，甚至成功開(kāi)發(fā)出集成大腦、心臟、腸道、肝臟和腎臟等器官的“人體芯片”，這一顛覆性技術(shù)正深刻改變著我們的生活。
新質(zhì)生產(chǎn)力：國(guó)產(chǎn)器官芯片技術(shù)的創(chuàng)新探索
隨著器官芯片技術(shù)的突破性進(jìn)展，國(guó)產(chǎn)新探索在藥物開(kāi)發(fā)領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的潛力。這一技術(shù)不僅縮短了藥物研發(fā)周期，降低了成本，更在保障藥物安全性方面取得了顯著成效。展望未來(lái)，我們有理由相信，國(guó)產(chǎn)器官芯片技術(shù)將持續(xù)引領(lǐng)藥物開(kāi)發(fā)的新潮流，為精準(zhǔn)醫(yī)療的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)更多力量。
形成新質(zhì)生產(chǎn)力，推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是時(shí)代賦予我們的重要使命。國(guó)家發(fā)展改革委在《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》中，明確將“面向人民生命健康的生物醫(yī)藥”列為四大重點(diǎn)領(lǐng)域之一，為生物經(jīng)濟(jì)的發(fā)展指明了方向。而器官芯片，這一被譽(yù)為顛覆性生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新成果，更是被世界經(jīng)濟(jì)論壇評(píng)選為十大新興技術(shù)之一，彰顯了其在國(guó)際舞臺(tái)上的重要地位。

在中國(guó)，科研人員們憑借著頑強(qiáng)的拼搏精神和卓越的創(chuàng)新能力，不斷突破器官芯片技術(shù)的關(guān)鍵核心技術(shù)，向世界展示了中國(guó)智慧和力量的崛起。從2016年至2020年，隨著技術(shù)進(jìn)步和政策扶持的雙重推動(dòng)，國(guó)產(chǎn)器官芯片行業(yè)迎來(lái)了飛速發(fā)展的黃金時(shí)期，企業(yè)數(shù)量和企業(yè)產(chǎn)品種類(lèi)日益豐富，市場(chǎng)規(guī)模也在逐步擴(kuò)大。而到了2021年至今，行業(yè)的創(chuàng)新步伐更是明顯加快，高端芯片的研發(fā)取得了重大突破，部分領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)成功躋身國(guó)際先進(jìn)行列，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力也在不斷攀升。

當(dāng)前，中國(guó)人體器官芯片行業(yè)市場(chǎng)需求持續(xù)旺盛，展現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭。這一產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，得益于企業(yè)、高校、醫(yī)院、研究機(jī)構(gòu)等多方創(chuàng)新資源的深度融合與成果轉(zhuǎn)化。產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)已遍布珠三角、長(zhǎng)三角及北京等核心地帶。

據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)器官芯片市場(chǎng)近年的年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)30%以上，且預(yù)計(jì)未來(lái)仍將維持這一增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。當(dāng)前，市場(chǎng)主要由初創(chuàng)企業(yè)引領(lǐng)風(fēng)騷，這些企業(yè)憑借其強(qiáng)大的創(chuàng)新能力與靈活的運(yùn)營(yíng)策略脫穎而出。隨著市場(chǎng)的不斷壯大，器官芯片產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)如芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試等也正在加速發(fā)展。這將進(jìn)一步激發(fā)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新活力，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，進(jìn)而促進(jìn)新藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)的飛速進(jìn)步。

器官芯片市場(chǎng)——千億級(jí)藍(lán)海待挖掘

當(dāng)前，中國(guó)人體器官芯片行業(yè)正迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇，市場(chǎng)潛力巨大，被譽(yù)為千億級(jí)藍(lán)海。隨著科技創(chuàng)新的不斷推進(jìn)，器官芯片技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，市場(chǎng)需求持續(xù)旺盛，增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁。這不僅為企業(yè)帶來(lái)了巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)，也為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入了強(qiáng)大的動(dòng)力。未來(lái)，中國(guó)器官芯片市場(chǎng)有望持續(xù)保持高速增長(zhǎng)，成為新藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)的重要支撐。
技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新正在不斷造福民生。近期，一項(xiàng)重要的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展揭示，將一種可降解的血管支架植入器官芯片后，科研人員能夠通過(guò)精密儀器觀(guān)察到器官芯片內(nèi)部血管的細(xì)微變化，同時(shí)監(jiān)測(cè)支架材料的降解過(guò)程?；谶@些研究結(jié)果，科研團(tuán)隊(duì)有望開(kāi)發(fā)出更加安全有效的血管支架及其他植介入醫(yī)療器械，為患者帶來(lái)更多的希望。

器官芯片在藥物發(fā)現(xiàn)、環(huán)境評(píng)價(jià)及精準(zhǔn)治療等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。據(jù)阿譜爾（APO）統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)，全球器官芯片市場(chǎng)有望在2029年達(dá)到2億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為21%。更有預(yù)測(cè)指出，隨著替代動(dòng)物試驗(yàn)方案的快速發(fā)展，到2032年，該市場(chǎng)規(guī)模將激增至14億美元，8年內(nèi)增長(zhǎng)超過(guò)10倍。

嘉實(shí)基金大健康研究總監(jiān)郝淼指出，新一代信息技術(shù)、新材料、生成式人工智能以及生物制造等新質(zhì)生產(chǎn)力，正推動(dòng)醫(yī)療領(lǐng)域從信息化向解決臨床需求的“數(shù)智化”轉(zhuǎn)變。醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)作為成長(zhǎng)型賽道，長(zhǎng)期增速高于GDP的5至2倍。醫(yī)療服務(wù)、創(chuàng)新藥及科研服務(wù)等細(xì)分方向，更是行業(yè)內(nèi)的明星領(lǐng)域。

在中國(guó)，器官芯片的應(yīng)用將顯著提升新藥研發(fā)效率，降低研發(fā)成本。它能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)大量候選藥物進(jìn)行高效篩選和評(píng)估，為新藥研發(fā)提供顛覆性的生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)工具。這一系列科研成果的涌現(xiàn)，不僅彰顯了我國(guó)在航空醫(yī)學(xué)、藥物研發(fā)等領(lǐng)域的研究實(shí)力，更預(yù)示著器官芯片技術(shù)即將迎來(lái)爆發(fā)式發(fā)展。

嘉實(shí)基金大科技研究總監(jiān)王貴重提到，科技創(chuàng)新每十年便會(huì)迎來(lái)一輪硅基材料體系的革新?？萍纪顿Y主要聚焦于“信息、能源、生命”這三大人類(lèi)核心需求。在投資方面，關(guān)鍵在于把握兩大要點(diǎn)：一是人工智能等科技領(lǐng)域的具體變化趨勢(shì)；二是如何洞察大科技變革下的投資機(jī)會(huì)和產(chǎn)業(yè)鏈布局。
風(fēng)險(xiǎn)提示：投資基金涉及風(fēng)險(xiǎn)，務(wù)必謹(jǐn)慎對(duì)待。投資者應(yīng)仔細(xì)閱讀《基金合同》《招募說(shuō)明書(shū)》《產(chǎn)品資料概要》等法律文件，充分了解基金的風(fēng)險(xiǎn)收益特性，特別是其中的特有風(fēng)險(xiǎn)。在做出投資決策前，需根據(jù)個(gè)人的投資目標(biāo)、經(jīng)驗(yàn)水平和資產(chǎn)狀況來(lái)評(píng)估基金是否與自身的風(fēng)險(xiǎn)承受能力相匹配?；鸸芾砣藢∈卣\(chéng)實(shí)信用、謹(jǐn)慎盡責(zé)的原則來(lái)管理和運(yùn)用基金資產(chǎn)，但并不保證基金一定能夠盈利或本金不受損失。請(qǐng)注意，基金的過(guò)往業(yè)績(jī)并不預(yù)示其未來(lái)表現(xiàn)，同時(shí)，其他基金的業(yè)績(jī)也不構(gòu)成對(duì)本基金業(yè)績(jī)的保證。此外，本產(chǎn)品由嘉實(shí)基金管理有限公司負(fù)責(zé)發(fā)行與管理，代銷(xiāo)機(jī)構(gòu)不承擔(dān)產(chǎn)品的投資、兌付及風(fēng)險(xiǎn)管理責(zé)任。