器官芯片（organs-on-chips，OOC）是一种集成细胞培养装置，指的是利用微流控芯片系统，在芯片上构建并模拟人体组织和器官的集成微系统，因其可准确控制培养系统中的多个参数，在模拟器官的各项功能特征，以及对外界刺激的特异性反应上，比传统培养更加能够反映人体真实情况，在生理学、药理学和药代动力学等研究领域具有很大的发展潜力，是药物开发和个体化医疗的有力工具，已成为研究热点。

本文主要介绍了一种通用型三层器官微流控芯片，此芯片优势在于其可更换中间膜片，且可进行重复密封，一方面可模拟不同器官的体外培养，另一方面可回收所培养的珍贵细胞。

芯片结构与功能

此芯片材质为硼硅玻璃，结构采用三层设计，由芯片顶层、芯片底层和可更换的中间膜片组成，内部含两层微腔室，可在其中间膜片上设计不同类型的选择性透过结构，从而在上下层微腔室通入不同的介质时，便可实现两层微腔室间物质的选择性交换，进而模拟不同器官中的“多层”组织结构。此芯片层与层之间通过氟化橡胶密封垫圈进行复密封，器官培养实验完毕后，可直接拆封芯片，回收所培养的珍贵细胞。

通过微流体控制技术，可在芯片内产生精确可控的流体剪切应力和周期性变化的机械力，结合芯片结构，可在芯片内实现多种流体控制方式。

芯片具有一定的的灵活性，除对多个芯片独立灌流培养外，也可同时进行多个芯片的平行灌流式培养，进一步，可将多个含有不同中间膜片的芯片进行串联、并联，从而实现多器官培养。

芯片应用案例

瓦赫宁根大学食品安全研究院的Dr. Meike van der Zande基于此芯片，进行了肠道芯片研究。

阿姆斯特丹自由大学的Prof. Sue Gibbs和Dr. Lambert Bergers基于此芯片，进行了皮肤芯片研究。

除以上研究外，此芯片还可用于肺、肝、神经、骨髓、心血管网络等器官模拟的研究。

在大多数生理环境中，存在着连续介质流动以及组织间的相互作用，单器官芯片无法全面表达体内各器官联合工作的复杂性、功能变化以及完整性，因此，多器官微流控芯片（Multi-Organ-Chip, MOC）的研究愈发受到关注。本文介绍的通用型三层器官芯片，即可作为单器官芯片，也可串联或并联来实现多器官培养，是器官培养研究的一种选择，也具有一定的参考价值。