器官芯片（Organ-on-Chips）是一種在微流控芯片上制造出能夠模擬人類器官的主要功能的仿生系統。除了具有微流控技術微型化、集成化、低消耗的特點外，器官芯片技術能夠精確地控制多個系統參數，如化學濃度梯度、流體剪切力、以及構建細胞圖形化培養、組織-組織界面與器官-器官相互作用等，從而模擬人體器官的復雜結構、微環境和生理學功能。

近日，哈佛大學Wyss生物工程研究所的研究人員制造出了首個完整的帶集成傳感系統的3D打印芯片上的器官。該3D打印芯片上的器官是通過一個完全自動化、數字化的制造過程打造的，能夠自定義其尺寸、形狀和其它物理屬性，而且能夠很快制造出來，使研究人員能夠在培養過程中有更多的次數輕松地收集可靠的數據。該研究發表在《Nature Materials》雜志中。

圖.集成傳感系統的心臟器官芯片設計

以往的器官芯片的制備和數據收集過程相當昂貴和辛苦，需要使用一種復雜的多步驟光刻工藝在潔凈室里制造，而數據收集往往需要顯微鏡或高速照相機。而哈佛大學開發的這種新型可編程的構建芯片上的器官的方法能夠輕松地通過集成傳感系統更改和自定義系統的設計，同時也大大簡化了數據采集。在芯片制造中3D打印專用油墨起到了關鍵作用，哈佛大學的研究人員開發了6種不同的油墨，這些油墨可以將軟應變傳感器集成到組織的微結構當中。在打印托盤上有多個白色盒子，每一個盒子里面都有單獨的組織和集成的傳感器，研究人員可以在一次打印中就打印出多種不同的芯片器官。

Wyss研究所目前已經開發出能夠模擬心臟、肌肉、舌頭、肺、腸、腎、骨髓的微結構和功能的器官芯片，而該技術將為體外組織工程、毒理學和藥物篩選研究開辟一條新的途徑。

文獻來自

Lind J U, Busbee T A, Valentine A D, et al. Instrumented cardiac microphysiological devices via multimaterial three-dimensional printing[J]. Nature Materials, 2016.