众所周知，新药研发普遍面临着研发周期长、投入资金大、临床试验失败率高的问题。其中一大部分原因在于新药临床前试验数据不够准确，不能及时筛选出新药的潜在问题。

据了解，目前业界临床前试验大多使用2D细胞模型和动物模型，以观察新药实际效果或可能出现的副作用。但问题是，2D细胞模型生理功能不完整，无法反映组织间的相互作用和生理状态下的药物发生机理；动物则与人类之间则存在种属差异，无法准确地模拟人体系统，这些都会致使试验结果并不准确。

新药研发亟需一种精准性更高、更能反映生理机制的药物筛选技术，器官芯片便是其一，它通过逆向工程还原人体器官关键的部位和功能，可在极大程度上还原人体器官模型。

36氪近期接触到的「大橡科技」即是自主研发和生产人体器官芯片的一家科技企业，它专注于推动器官芯片在新药研发、个体化医疗等领域的广泛应用，为行业提供更精准、更高效、更经济的药物研发和精准用药解决方案。它曾在2019年11月获得由药明康德领投，久友资本、复容投资跟投的千万元天使轮融资。

据「大橡科技」CEO周宇介绍，目前，这家公司已取得突破性进展，正式推出了三款可商用的“器官芯片”产品，具体包括针对药物肝毒性测试的肝脏模型、针对抗肿瘤药物研发的肿瘤模型、和针对脑部疾病药物研发的血脑屏障模型。他表示，这也是国内首批商用器官芯片产品。

关于器官芯片技术，它主要是利用微流控技术控制流体流动，结合细胞与细胞相互作用、基质特性以及生物化学和生物力学特性，在芯片上构建三维的人体器官生理微系统。据悉，微流控芯片系统能够将微组织器官的直径控制在毫米甚至微米级别，并且增强其营养交换，防止微组织器官的核心细胞的死亡。

「大橡科技」通过将生物组织工程学和微流控技术结合，在芯片上构建了三维的人体器官生理微系统，包含活体细胞、组织界面、生物流体、机械力等器官“微环境”关键要素，可在体外重现人类器官结构和功能特征。周宇表示，基于这种仿生的器官芯片模型，新药临床前试验能得到准确数据，同时缩短试验时间，降低新药研发失败的风险。

值得一提的是，大橡科技器官芯片产品现已实现了细胞从2D维度向3D维度（在核心受试细胞周围构建三维人体器官生理微系统）的跨越，即它通过微加工技术将芯片通道控制在微米级，既使微器官及其微环境更接近人体真实环境，也使试验耗材得以大幅节省。周宇介绍到，耗材用量的减少也意味着，大橡科技可以将昂贵但对药物更敏感的人原代细胞应用到模型中，并使其整体保持较低的成本。

以此次大橡科技推出的肝脏模型为例，即采用了人原代肝细胞，也就是从人类肝组织分离的细胞。该模型在肝细胞培养1天后即可加药测试，且在培养长达28天后仍可保持极好的活性，既能用于肝脏急毒性测试，也能用于慢毒性测试，这一效果是传统的细胞模型无法实现的。

目前，中国正处于创新药的黄金发展期，作为能反映人体器官微生理系统的关键生理学特征，能准确、稳定获得临床前试验数据的技术，“器官芯片”无疑会具有广阔的发展前景。

资料显示，截至目前，全球范围内已发表的人体不同的器官芯片有：肠道芯片、肺部芯片、心脏芯片、肝脏芯片、血管芯片、肿瘤芯片、胎盘芯片以及集合多种器官芯片组成的人体芯片（human-on-a-chip）。

从技术发展进程来看，2004年全球第一篇关于器官芯片的研究文章发表，“器官芯片”的概念被首次提出；随后，美国政府投入了大量资源进行研究，并在2010年后开始有组织、系统性地支持器官芯片研究及后续的产业化。

反观中国，虽然相关科研机构在2010年前后也开始投入更多精力研究器官芯片技术，科技部也在2013年推出国家支持的器官芯片重大专项，但器官芯片行业在国内整体仍缺乏资金和政府系统性组织的支持，更多还停留在科研层面。

像中国科学院大学温州研究院的一支团队就在进行类似研究，试图设计高通量的药物筛选平台构建体外肺泡的概念，缩短整个药物研发的流程，但产业界应用较少。

周宇表示，相关产品的研发仍需要克服较高的门槛，国内有不少研究院所正从事器官芯片领域的研究，但其研究但时间内还难以实现产业化落地。

团队方面，大橡科技聚集了一批通识微流控、医学组织工程、细胞生物学、药理学、病理学等学科的“专才”，核心人员在“器官芯片”领域10年以上的研究经验，公司90%都是研发人员。以公司CTO肖荣荣为例，其研究内容就横跨了包括生物技术、微流控芯片、生物组织工程、分子生物学在内的多个专业领域。