近日,东南大学器官芯片研究院院长、数字医学工程全国重点实验室主任、生物科学与医学工程学院教授顾忠泽团队在国际上首次系统提出“器官芯片分析化学”(Organ-on-a-Chip Analytical Chemistry,OoC-AC)概念与研究框架,推动分析化学的研究对象由孤立的分子实体,转向在工程化微生理环境中重构的整体生物学功能、系统层面的响应模式及其下游结局,成果以“Organ-on-a-chip analytical chemistry”为题在线发表于Science China Chemistry。
一个新概念的提出,背后是学校在该领域多年的持续投入——从理论研究到临床验证与产业载体落地,一条完整创新链条逐渐成形。
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理论突破:让生物模型本身成为测量系统
团队提出,器官芯片分析化学是一门融合分析化学、组织工程与微系统工程的前沿交叉学科,以器官芯片为核心分析对象与测量平台,通过对人体生命系统及其与外界相互作用过程的动态解析,为传统动物模型或人体实验难以实现的研究提供变革性的分析手段与技术工具。由此,传统意义上相对分离的“生物模型”与“分析测量”被进一步整合:模型成为测量系统的一部分,测量也嵌入模型运行全过程,二者共同构成人体生命系统的集成分析平台。
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载体落地:从一座大厦到转化平台揭牌
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(图源 南京日报)
9月21日,国内首座器官芯片大厦在南京江北新区生物医药谷正式投用,由东南大学、长三角国创中心器官芯片科研团队孵化的江苏艾玮得生物新址同步启用,标志着我国器官芯片技术由实验室基础研究加速走向产业化协同应用。
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平台建设紧随其后。9月21日至24日,由东南大学主办的2026国际微生理系统联盟(iMPSS)亚太峰会暨第九届类器官与器官芯片学术会议在南京举行,这是iMPSS系列会议首次走出欧美、落地亚太,汇聚100余家国际顶尖机构、250余位行业专家。会议期间,“东南大学器官芯片科技成果转化平台”揭牌,平台拥有2300平方米高标准实验室,集前沿研发、成果转化、产业孵化与国际学术交流于一体。
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产学研链条打通之后,技术价值由临床与产业来检验。
临床验证与生态支撑:把新方法变成可用工具
在药物评价环节,器官芯片已显示出替代传统模型的潜力:其检测药物肝毒性的准确率达90%及以上,而传统动物实验通常在50%至60%。团队参与研发的恒瑞医药一款心衰药物,因动物难以完成长期药效实验而改用心脏类器官芯片测试,进入临床两年即完成二期临床试验。
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研究人员在显微镜下观察类器官生长情况 (图源 中国江苏网)
标准与监管的同步推进,是规模应用的前提。东南大学依托数字医学工程全国重点实验室、器官芯片研究院深耕该领域,已取得三个“国内首个”:完成我国首例太空器官芯片研究,牵头制定国内首个器官芯片国家标准,推动国内首个基于心脏器官芯片数据的新药获批临床。
校内协同同步展开。今年4月,学校与中国药科大学联合举办“基于器官芯片的人工智能药物研发”学术研讨会,推动“人工智能+器官芯片”交叉融合。
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顾忠泽团队此次提出的“器官芯片分析化学”,将分析化学的测量对象从孤立分子拓展至工程化微生理环境中的整体功能与动态响应,为过去难以测量的人体相关科学问题提供了新的研究路径。这一概念的形成,与团队十余年来在理论研究、临床验证与产业载体等方面的持续投入密不可分。
来源:东南大学官微、东大新闻网、央广网、数字医学工程全国重点实验室等
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