在之前的文章中，我们已经向大家介绍了“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”。本期则将聚焦于肠道芯片和肺芯片的相关应用，旨在帮助科学家提升药物研发效率、优化毒理学测试，并推动疾病模型研究的深入发展。

Caco-2细胞（人类结肠腺癌）的单层培养被广泛认可为一种体外模型，用于预测药物通过肠屏障的渗透性。然而，该模型存在明显的局限性，特别是与人类小肠相比，Caco-2模型的跨上皮电阻（TEER）值通常高出一个数量级。此外，Caco-2模型无法体现小肠的细胞多样性，仅限于上皮成分。因此，近年来，科学家们致力于改进临床前药物开发和疾病研究中的体外模型，尤其是器官芯片（OOC）的使用逐渐增加。

通过灌注细胞培养基模拟组织内的血流以及在3D支架中培养细胞或混合多种细胞类型，我们能够更好地反映细胞的多样性。利用微生理系统（MPS）创造更多具有转化相关性的模型，为改进预测药物渗透性的肠道模型提供了机会。使用Caco-2/HT29两种肠细胞，在英国CNBio的PhysioMimix器官芯片中构建肠芯片，通过TEER评估发现，它的数据非常接近真实的生理状态，并且相较于静态Caco-2培养物，肠道MPS显著提高了药物渗透性的预测能力。

在肠芯片的构建方面，许多供应商的通量较低且需要预先加入涂层。然而，来自芬兰的器官芯片供应商AKTIA的技术，每块芯片可提供32-128个样品。同时，AKITA还与Bio-Spun合作开发了可生物降解的3D电纺纳米纤维膜，提升了使用便利性，节省了时间，并避免了涂层引起的变异性。此外，使用西班牙供应商Beonchip的BE-Doubleflow构建肠道模型则在灵活性上有了很大提升。其液流控制系统兼容多种泵，给早期研发的用户提供了更多的方便。

肺部疾病相关的研究同样不容忽视。肺部是最易受感染和损伤的内部器官，长期暴露于环境中的吸入颗粒和病原体使其成为呼吸系统疾病的重灾区。呼吸系统疾病是全球导致死亡和残疾的主要原因之一，其中慢性阻塞性肺病（COPD）、下呼吸道感染和肺癌位居全球十大死因的前列。然而，新治疗方法的市场进入率仅为3%，而言之，许多临床前模型无法准确预测药物反应。

CNBio的PhysioMimix器官芯片系列微生理系统（MPS）已经经过FDA评估，被认为是一种新颖且高效的体外肺模型系统。其通过结合灌流、原代细胞共培养和气液界面（ALI）实现肺部相关研究的多样性。与此相似，AKTIA提供的技术同样在肺芯片构建上表现出高通量优势，降低了成本和时间。

另外，使用的医用级环烯烃聚合物和环烯烃共聚物使得氧气和水蒸气的透过率极低，可以精准控制微通道内的气体，为肺部疾病的相关实验提供了有力的支持。

俄罗斯专享会284将继续为您带来器官芯片的整体解决方案，如对血脑屏障芯片、神经芯片、皮肤芯片和其他器官芯片的深入解析。如果您对器官芯片的构建、应用或技术有任何疑问，欢迎与我们联系，同时也请关注俄罗斯专享会284的官方公众号，获取更多技术资料。我们将在下一期为您介绍更多相关内容，敬请期待！