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更新時間：2023-12-01
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人類對于細胞的探索從未止步，同時一直在尋求如何在體外培育細胞的方法。但人體內有幾十萬億的細胞，為何還需要在體外進行細胞培養呢？
想象一下，體外培育細胞就像是一個細胞的小型工廠，我們在這里培養出健康的細胞，然后將它們輸送至人體內，修復那些受損的部位。同時，我們還像質檢員一樣，用實驗室里的細胞對新藥進行檢測，確保它們在進入人體后不會出現問題。
通過對細胞進行體外培養，我們可以更深入地了解生命現象，為疾病治療、組織再生和生物安全等領域提供有力支持。這就是，盡管人體內有無數的細胞，我們仍然需要在體外進行細胞培養的原因。
3D細胞培養、類器官及器官芯片等技術為科學家提供了一種更接近體內真實環境的研究方法，有助于深入了解細胞生物學、疾病發展機制以及藥物作用，為生命的拯救和延續找到新的可行道路。所以，它們的原理以及關系到底是怎樣的？
3D細胞培養，是一種實現細胞在人工構建的環境中生長的技術。與傳統的2D細胞培養相比，3D細胞培養能模擬細胞在體內的生長環境，從而更好地展現其生理特性和功能。
而類器官是指利用成體干細胞（ASC）或多能干細胞（PSC）進行體外3D培養，形成類似體內器官結構和功能的“微器官模型"，是對早期2D培養細胞的技術革新。
2D細胞培養由于無法實現細胞間交流或細胞與細胞外基質的相互作用，存在應用的局限性。類器官培養突破這一難題，高度模擬原始器官的結構，甚至一定程度還原其過濾、排泄、神經鏈接、收縮功能等。
與前兩者不同，器官芯片是以微流控芯片技術為核心，通過體外重建組織器官水平的結構功能，再重現體內器官的生理和病理特征的微流控細胞培養裝置。它利用微流體技術使營養物質和其它化學信號以可控的方式運動和傳遞，可構建和模擬人體組織微環境。
但器官芯片在類器官的基礎上，可以更加有效的模擬藥物代謝、器官之間的相互作用。
依托于微流控技術的需求，高精度微納3D打印技術已成為器官芯片制作的重要支撐。摩方精密自主研發的毛細血管器官芯片，不僅能夠實現更高細胞培養密度，還可進行連續數周的長期培養，使得體外3D培養的類器官更接近人體器官的功能性。
摩方精密的毛細血管器官芯片，由生物兼容性樹脂制成，其整體結構尺寸為18 mm(L)x10 mm(W)x5 mm(H)，內含多組壁厚20 μm的5層平行流道，每層有14行平行通道（尺寸為25μm），且每條通道上均有間隔300 μm的梯形界面小孔，孔徑尺寸為7-10 μm，可進行細胞培養的艙內尺寸為10 mm(L)x6 mm(W)x2 mm(H)。
毛細血管器官芯片需通過定制化的灌輸系統，實現營養物質及代謝廢物等物質交換，可培育相似度很高的人體器官功能性的類器官及充足的物理、生理信號等器官生長環境。
摩方精密公司為此類芯片提供了一款定制化的灌輸單元。這款裝置可精準控制灌輸流量范圍，并且配備了彩色的液晶觸摸屏，便于智能化控液。
利用毛細血管器官芯片灌輸培養系統，進行營養物質及代謝廢物等物質交換過程，可幫助科研人員在兩周內培育出細胞模型，并完成藥物測試分析，從而有效提升藥物篩選及新藥開發進程。
目前，摩方精密圣地亞哥研究院通過對毛細血管器官芯片灌輸培養的實驗，已成功得到了結直腸癌類器官和腎近端小管類器官。在這個充滿無限可能的領域里，毛細血管器官芯片無疑將成為未來藥物研發的重要工具之一。
隨著毛細血管器官芯片的推出，將進一步推動器官芯片技術在疾病研究、藥物開發和臨床應用等方面的廣泛應用。未來，摩方精密致力于為全球科研工作者提供高性能的器官芯片解決方案。
摩方精密作為超高精密3D打印系統的前行者，以2μm精度工業級3D打印技術在器官芯片領域具有廣泛的應用前景，有助于制備具有復雜結構和精確尺寸的器官芯片。
摩方精密毛細血管器官芯片是由第二代2μm精度3D打印系統microArch®S230制備而成，該設備兼顧用戶對打印精度與打印速度的超高要求，在實現2μm的超高精度的基礎上，提升了打印速度和打印體積。
其中microArch®S230的打印體積可達50mm×50mm×50mm，打印速度提升最高5倍，打印材料也可兼容樹脂和陶瓷材料。摩方精密的微納3D打印技術可根據具體需求定制化設計器官芯片的結構和功能，降低生產成本，提高研發效率，實現個性化應用，為研究人員提供了更大的創新空間。
2023年3D細胞培養和類器官臨床應用峰會將于11月28-29日在蘇州福朋喜來登酒店舉辦，緊密圍繞細胞與基因治療前沿技術應用、3D細胞培養與類器官臨床應用等相關話題，協調整合產、學、研領域資源，以推動類器官技術在全球的健康發展和應用轉化。
摩方精密將攜毛細血管芯片等樣件和主題報告亮相峰會現場（展位：A23），屆時歡迎各位業內人士蒞臨參觀，共同交流器官芯片行業應用前景。
摩方精密產品應用部總監彭瑛博士將于11月28日14:50-15:10在會議分論壇一：3D細胞培養、類器官及器官芯片（三樓會議室一）帶來題為《高精度微尺度3D打印助力微流控芯片及器官芯片的應用進展》的演講。
在此次演講中，彭瑛博士將帶您了解面投影微立體光刻（PμSL）技術在生物醫療領域的應用進展及創新發展成果，非常歡迎大家前來探討交流。
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