器官芯片：颠覆药物研发流程的“尖刀技术”！(10)

Zhang 等人介绍了利用高速阻抗检测来评估心脏药物疗效的芯片心脏装置，该装置通过记录 CMs 的收缩情况来揭示药物的作用，从而能够代表药物疗效的临床前评估。
Marsano 等通过模拟 CMs 的生理和力学环境构建了一个心脏器官平台，可直接进行可视化和定量分析，这在传统细胞培养或动物模型中是难以实现的。该平台提供了标准的功能性 3D 心脏模型，打造了一个创新的、低成本筛选平台，大大提高了体外模型的预测能力，标志着这一领域又向前迈出了坚实的一步。Schneider 以人类诱导多能干细胞为基础，在受控环境中生成心脏组织，从而设计出更便捷高效的芯片，能够在较长时间内维持心肌组织的活力和功能，该平台可广泛应用于各种生物医学领域。
肠芯片
口服药物必须横穿小肠才能进入血液。绒毛作为吸收的关键，其形态必须在芯片上重现。Imura 等人开发了模拟肠道系统的芯片，包括一个载玻片透膜和含有通道的 PDMS 片，并在芯片上培养了 Caco-2 细胞。Sung 等人了研发了第一个模拟人肠绒毛的 3D 水凝胶结构。

图 | 肠芯片（来源：Qirui Wu, Jinfeng Liu et al., Organ-on-a-chip: recent breakthroughs and future prospects, BioMedical Engineering OnLine, 2020）
Kim 等人制作了仿生装置，通过剪切力和循环应变重建了肠道的微环境，延长 Caco-2 细胞的生长时间，同时维持肠道内的微生物群，该装置中肠道复杂的结构和生理学为药物筛选，以及研究肠道微生物、炎症细胞和肠蠕动相关机械变形在肠道疾病中的作用提供了平台，有助于进一步探索肠道疾病的病因，并确定治疗靶点和药物，该研究显示了肠道芯片在肠道细胞个性化药物研究中的潜力。
Kasendra 等将肠道组织工程与器官芯片技术相结合，建立了人十二指肠体外生物模型。在芯片中培养的肠上皮细胞是从内镜活检或器官切除中获得的，该芯片代表了最接近活体十二指肠的模型，再现了小肠的主要特征，有助于提高研究人员对于肠道微生物和肠道形态的认识水平。