“器官芯片是近年發(fā)展起來的一門新興交叉學(xué)科，在新藥研發(fā)、干細胞研究、組織器官發(fā)育和毒理學(xué)預(yù)測等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景，被2016年達沃斯論壇列為“十大新興技術(shù)”之一。器官芯片”并不是那種利用硅電子芯片進行人體器官模擬的模擬器，而是含有真正人體活體細胞的生物芯片。到目前為止，哈佛的工程師們已經(jīng)制造出了“肺芯片”、“心臟芯片”以及“腸芯片”。

國外不少科研團隊已經(jīng)著手用器官芯片進行藥物開發(fā)合成、病毒測試和藥物篩選等研究。今年初，美國范德堡大學(xué)研發(fā)出可替代的人工腎臟芯片，將其植入身體后使得腎病患者徹底擺脫透析煩惱。同時，美國國防部也對生物芯片抱極大的興趣。在美國微生物協(xié)會舉辦的大會上，美國太平洋西北國家實驗室的微生物學(xué)家表示，已開始對炭疽病毒植入兔子肺部芯片進行研究。同時，美國國土安全部有意愿使用人體芯片系統(tǒng)進行炭疽測試。

我國生物芯片主要集中在基因芯片和DNA芯片檢測領(lǐng)域。隨著科技的不斷成熟以及研究領(lǐng)域擴張，生物芯片產(chǎn)業(yè)未來商業(yè)潛力巨大。

對器官芯片領(lǐng)域也開展研發(fā)，如中科院大連化學(xué)物理研究所團隊利用芯片技術(shù)構(gòu)建了一種動態(tài)三維高通量血腦屏障模型。腦血屏障是介于人腦中血液和腦組織之間的一道生理屏障，對維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的生理活動和腦內(nèi)微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。因此建立有效可靠的體外血腦屏障系統(tǒng)，解決現(xiàn)有二維細胞及動物模型與體內(nèi)偏差較大的不足，一直是新藥開發(fā)領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題。

該三維血腦屏障模型具有如下顯著特點：

（1）屏障結(jié)構(gòu)完整，具備良好的緊密連接結(jié)構(gòu)；

（2）分子投過率較低，對小分子物質(zhì)屏障功能強；

（3）跨膜電阻高，可達到生理跨膜電阻值范圍；

（4）可實現(xiàn)多種腦細胞動態(tài)三維共培養(yǎng)與細胞跨屏障遷移觀測；

（5）可進行機械流體施加與多種藥物評價；

    通過模型建立的血腦屏障芯片系統(tǒng)可模擬體內(nèi)腦生理病理微環(huán)境，為開展腦腫瘤研究和藥物篩選提供了一種新的方法，也為老年癡呆和神經(jīng)退行性病變等重大腦疾病研究、新藥研發(fā)和毒理學(xué)研究提供了新的思路。

      我國生物芯片市場正以年復(fù)合增長率19%的速度擴大。目前，我國生物芯片總銷售額超過3億元，已出口到美國、歐洲等14個國家和地區(qū)。我國生物芯片主要集中在基因芯片和DNA芯片檢測領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷成熟以及研究領(lǐng)域擴張，生物芯片產(chǎn)業(yè)未來商業(yè)潛力巨大。