2022年10月，2020级硕士生刘玲玲在厦门大学航空航天学院275会议室分享三维心肌组织芯片的制备与应用。

硕士生刘玲玲汇报研究进展

器官芯片（Organ-On-a-Chip，OOC）是近年来兴起的一门新兴交叉学科，在新药研发、干细胞研究、器官发育和毒理学预测等领域具有重要应用前景，被

2016 年达沃斯论坛誉为“十大新兴技术”之一。人类健康的迫切需求和微纳制造技术的持续进步，推动了 OOC 快速发展。 OOC 已经在药物筛选、毒性检测等领域获得初步应用，如 CN-Bio、 Emulate 等解决方案。

几年柔性电路市场迅速扩张，成为一些国家支柱产业，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛的应用前景。预计到2025年，柔性电子全球产业规模有望超3000亿美元。其中柔性电路（Flexible Printed Circuit，FPC）处于柔性电子产业链的中上游，由日美韩主导，近年来生产成本增加促使FPC产业重心逐渐转向国内。

器官芯片的发展及应用

心肌芯片技术展现出快速发展势头，部分企业推出了功能简单的 HOC 产品，为科研实验提供了工具，但真正规模化应用面临诸多问题，主要表现为：二维铺层心肌薄膜（MTF）机电性能不满足应用要求（收缩力/变形、生理电位/传导， 统称为机电性能）。 二维平面基材、挠性梁/膜表面上铺层培养的带状 MTF，厚度约 100μm， 难以再现体内心肌的丰富结构如横小管等， MTF心肌收缩（~10mN/mm2）、电传导速率（~15cm/s）与自然体内心肌（~50mN/mm2，30-100cm/s）差距甚远。急需发展与细胞外基质（ECM） 相似、富含多级微纳结构支架的 3D 心肌组织模型， 再现心肌组织的结构和功能。

单器官芯片及胶原水凝胶心肌组织工程

目前使用最为广泛的平面惰性支撑物难以满足培养成熟心肌组织的需求。而在心肌芯片中集成经过表面化学修饰、拥有合适刚度与微结构的三维支架是未来的发展方向。本研究将制备的有序纤维支架集成在微流控芯片内实现长期动态灌注培养，在提升细胞粘附诱导组织有序生长的同时使心肌细胞处于动态培养的三维环境中。

血管化心肌芯片

自动化灌注系统（药物检测）&阵列式微流控芯片

文 刘玲玲 李佳音

图 刘玲玲 金航