□ 本报记者 陈悦勤
一枚不起眼的“芯片”，却可以作为人体组织的“替身”接受药物实验。中国科协生命科学学会联合体近日发布2023年度“中国生命科学十大进展”，由东南大学苏州医疗器械研究院和中国航天员科研训练中心共同申报的“人体器官芯片及多模态精准测量方法构建”项目成功入选。
在位于苏州高新区太湖科学城功能片区的东南大学苏州医疗器械研究院，记者见到了一枚器官芯片。其外观只有一个U盘大小，上面遍布着“缩小版”的通道和导管，像一片透明的“微型迷宫”。
“这就像一个模拟人体环境的‘房子’，我们把细胞注入进去，输送培养液、氧气，就能获得跳动的‘心脏’、呼吸的‘肺’、流动的‘血管’，用以模拟人体组织的各种功能。”人体器官芯片项目带头人顾忠泽说，通过对这个“器官”注入不同的药物，可以进行相应的药物实验，观察药物的有效性和毒性，从而调整成分、提升药效。
与传统的动物实验相比较，器官芯片有着诸多优势。比如，在培养时间上，构建一个动物疾病模型一般需要3至6个月，甚至数年，而器官芯片培养仅需2到3周。此外，器官芯片由人体细胞组织构成，可以更好地模拟人体内的微环境，和人体对药物及病原体的反应高度一致。
从2018年立项到如今，顾忠泽带领团队攻克了类器官生成和培养、功能性细胞外支架材料、组织微器官三维成像和精准测量等多项核心技术壁垒，研发出了脑芯片、肝芯片、肾芯片、肿瘤芯片、血管芯片、皮肤芯片等多种器官芯片，进展与美国、欧洲相关团队齐头并进，在部分领域领先国际水平。
以人工血管芯片为例，在中国空间站建设任务期内，团队完成了国内首例太空器官芯片研究，这也是国际上首例人工血管组织芯片研究，标志着我国成为国际上第二个具有在轨开展器官芯片实验和分析能力的国家。
如今，团队已经成立了产业化公司——江苏艾玮得生物科技有限公司。艾玮得首席技术官陈早早说，得益于研究院的技术积累，公司已将肿瘤芯片、心脏芯片、皮肤芯片、肝脏芯片、器官芯片自动培养系统等产品和方案推广至国内外知名药企、医院和科研机构。
“特别是我们的心脏芯片常温保存技术，在国际领先。”陈早早介绍，国外的心脏器官芯片需要保温、保湿、保气，在37℃、5%二氧化碳的环境下持续培养，不便于长途运输。艾玮得的心脏芯片可以在4℃至37℃条件下运输和保存1至2个星期，已多次通过普通邮件寄送到广东、湖北、陕西等省份，均在放进培养箱、加入培养液后实现了复跳。
此前，艾玮得受恒瑞医药委托，使用人体心脏器官芯片筛选出的药物获国家药监局批准进入临床研究。该药物成为国内首个使用人体心脏器官芯片数据进行开发并获国家药监局批准进入临床研究的心脏病领域药物。
在太湖科学城功能片区扎根7年，东南大学苏州医疗器械研究院演绎了一个个产学研融合的生动故事。
截至目前，研究院已建成涵盖源头技术研发、科技成果转化、应用型人才培养等于一体的多元化新型研发机构，形成“人体器官芯片”和“可降解医用金属精密微型材料及其复合材料”两大系列拳头产品，已累计服务乐普、先声、恒瑞等120余家单位，达成170余项产学研合作，培育9家国家高新技术企业、7家高企培育入库企业、12家省民营科技企业。
“院所一头连着科研成果，一头连着产业需求。作为科研院所，我们会继续瞄准技术难点、痛点开展攻关，推动生物医药产业发展，培育新质生产力。”东南大学苏州医疗器械研究院常务副院长葛健军说。