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(nèi)有幾十萬億的細胞，為何還需要在體外進行細胞培養(yǎng)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(yǎng)出健康的細胞，然后將它們輸送至人體內(nèi)，修復那些受損的部位。同時，我們還像質(zhì)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(xiàn)問題。

通過對細胞進行體外培養(yǎng)，我們可以更深入地了解生命現(xiàn)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(nèi)有無數(shù)的細胞，我們?nèi)匀恍枰隗w外進行細胞培養(yǎng)的原因。

生命的可能性：何為3D細胞培養(yǎng)、類器官和器官芯片

3D細胞培養(yǎng)、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(nèi)真實環(huán)境的研究方法，有助于深入了解細胞生物學、疾病發(fā)展機制以及藥物作用，為生命的拯救和延續(xù)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(yǎng)，是一種實現(xiàn)細胞在人工構建的環(huán)境中生長的技術。與傳統(tǒng)的2D細胞培養(yǎng)相比，3D細胞培養(yǎng)能模擬細胞在體內(nèi)的生長環(huán)境，從而更好地展現(xiàn)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(yǎng)，形成類似體內(nèi)器官結構和功能的“微器官模型"，是對早期2D培養(yǎng)細胞的技術革新。

2D細胞培養(yǎng)由于無法實現(xiàn)細胞間交流或細胞與細胞外基質(zhì)的相互作用，存在應用的局限性。類器官培養(yǎng)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(jīng)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(xiàn)體內(nèi)器官的生理和病理特征的微流控細胞培養(yǎng)裝置。它利用微流體技術使營養(yǎng)物質(zhì)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(huán)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。

創(chuàng)新的魅力性：進軍生物醫(yī)療領域，開創(chuàng)全新終端產(chǎn)品

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(fā)的毛細血管器官芯片，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)更高細胞培養(yǎng)密度，還可進行連續(xù)數(shù)周的長期培養(yǎng)，使得體外3D培養(yǎng)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(nèi)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(yǎng)的艙內(nèi)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(tǒng)，實現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)及代謝廢物等物質(zhì)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(huán)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(yǎng)系統(tǒng)，進行營養(yǎng)物質(zhì)及代謝廢物等物質(zhì)交換過程，可幫助科研人員在兩周內(nèi)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(fā)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(yǎng)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(fā)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(fā)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。

技術的賦能性：微納3D打印技術，2微米超高精度

摩方精密作為超高精密3D打印系統(tǒng)的前行者，以2μm精度工業(yè)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(tǒng)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(xiàn)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(jù)具體需求定制化設計器官芯片的結構和功能，降低生產(chǎn)成本，提高研發(fā)效率，實現(xiàn)個性化應用，為研究人員提供了更大的創(chuàng)新空間。

3D細胞培養(yǎng)和類器官臨床應用峰會

2023年3D細胞培養(yǎng)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(yǎng)與類器官臨床應用等相關話題，協(xié)調(diào)整合產(chǎn)、學、研領域資源，以推動類器官技術在全球的健康發(fā)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(xiàn)場（展位：A23），屆時歡迎各位業(yè)內(nèi)人士蒞臨參觀，共同交流器官芯片行業(yè)應用前景。

摩方精密產(chǎn)品應用部總監(jiān)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(yǎng)、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(yī)療領域的應用進展及創(chuàng)新發(fā)展成果，非常歡迎大家前來探討交流。

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