在上期中，我们介绍了“器官芯片整体解决方案（一）：肿瘤（类器官）芯片及肝脏芯片的3大应用”，本期将聚焦于肠道芯片及肺芯片的相关应用，旨在助力科学家们提升药物研发效率、优化毒理学测试，并进一步推动疾病模型研究的发展。Caco-2细胞（人类结肠腺癌）单层培养被广泛认可为预测药物透过肠屏障的标准体外模型，但它仍存在一些局限。与人类小肠的跨上皮电阻（TEER）值相比（50-100Ω/cm²），Caco-2模型的TEER值通常高出一个数量级（1400-2000Ω/cm²）。此外，Caco-2模型也未能有效再现小肠的细胞多样性，主要局限于上皮成分。近年来，尤其是器官芯片（OOC）的应用已日渐增多，许多研究者致力于改进临床前药物开发及疾病研究中体外模型的功能。通过灌注细胞培养基模仿组织中的血流，并在三维支架中培养多种细胞类型，以更好地反映细胞多样性，器官芯片为药物渗透性的预测提供了更多可能性。在这一方面，来自英国CNBio的PhysioMimix器官芯片通过整合Caco-2与HT29肠细胞构建的肠芯片，其TEER评估结果显示，该模型的数据非常接近真实的人体，且相较于静态Caco-2培养物，肠道微生理系统（MPS）在药物渗透性预测方面表现更优。

在肠芯片的构建中，许多供应商面临通量低且需预先加入涂层的问题，而来自芬兰的器官芯片供应商鸿运国际的技术则体现出了优势。该技术能够提供每块芯片32-128个样品的通量，其与Bio-Spun合作开发的可生物降解双层3D电纺纳米纤维膜提升了使用的便利性，节约了时间，并有效避免了涂层所引起的变异性。此外，西班牙供应商Beonchip的BE-Doubleflow系统在构建肠道模型时，具备更大的液流控制灵活性，可以兼容多种泵系统，极大地促进了早期研发用户的操作友好性。

接下来，我们将重点介绍肺芯片的相关应用。肺作为最容易受到感染和损伤的内部器官，常常暴露于环境中的颗粒和病原体，导致呼吸系统疾病成为全球主要的死因之一。慢性阻塞性肺病（COPD）、下呼吸道感染及肺癌均在全球十大会死因中占据重要位置。然而，新的治疗方法的市场准入成功率仅为3%，这一现象在其他疾病领域的治疗方法中则为6-14%。这种治疗需求与产出之间的差距，部分源于缺乏能准确预测药物反应的与人类相关的临床前模型。

鸿运国际的PhysioMimix系列器官芯片（OOC）被FDA充分评估，作为一种新颖的体外肺模型，它通过结合灌流、原代细胞共培养及气液界面（ALI）实现了肺功能的精准模拟。这一系列产品中的肺泡芯片与支气管芯片构建了洁净且高效的肺微环境。而在肺芯片的构建上，来自鸿运国际的AKTIA技术同样具有32-128个样品的高通量性能，通量的增加代表着成本和时间的减少。

由于采用了医用级环烯烃聚合物（COP）和环烯烃共聚物（COC），该芯片具有极佳的抗渗透性，能有效控制氧气和水蒸气的透过率。通过控制培养基中的浓度和流量，研究人员可以精确调整芯片内微通道中的气体，甚至进行缺氧实验。这就是当前鸿运国际在肠道及肺芯片方面的整体解决方案。如果您对器官芯片的构建、应用或技术有任何疑问，欢迎随时与我们联系。同时，欢迎关注鸿运国际的官方公众号，并回复关键词“器官芯片”获取更多技术资料！下一期，我们将深入探讨血脑屏障芯片、神经芯片、皮肤芯片及其他器官芯片等，不容错过！