類器官芯片是生命科學與工程技術交叉融合的前沿產物，正為精準醫療、新藥研發、疾病治療等提供全新的解決路徑。然而，其制造過程面臨結構復雜、尺度精密、材料多樣等挑戰。摩方精密以微納3D打印技術打破瓶頸，不僅幫助科研機構培育出厘米級類器官模型，還推動器官芯片從實驗室走向臨床前應用，為未來醫療生態注入高精度制造的新動能。

01：類器官芯片是什么？為何它意義重大？

類器官（Organoid）是利用干細胞在體外構建出具有特定器官功能的三維細胞聚集體。器官芯片（Organ-on-a-chip）則是一種微流控裝置，通過精準模擬細胞微環境再現器官功能。類器官芯片（Organoid-on-a-chip）融合了兩者的優勢，將類器官“種”在微型芯片上，形成更接近真實體內條件的微型生理系統，可在體外長期培養并進行復雜生理研究。

隨著傳統藥物研發成本高、周期長、動物實驗倫理爭議等問題日益突出，類器官芯片以其高仿真性和預測能力成為全球生物醫藥領域的重要突破口。根據行業報告，全球器官芯片市場將從2018年的12億美元增長至2030年的156億美元，年復合增長率達24%。2022年，美國FDA更批準基于類器官數據的新藥進入臨床試驗。

02：制造難在哪？為何類器官“長不大”？

盡管潛力巨大，類器官芯片的發展面臨諸多技術瓶頸，尤其是在“結構構建”環節。最核心的難點之一在于缺乏血管網絡。

沒有仿生毛細血管結構，營養和氧氣無法充分輸送至芯片中央區域，導致類器官生長受限、難以突破一定的直徑的極限，無法模擬真實器官的復雜代謝過程，進而限制了其應用深度。

此外，芯片內部微通道的結構復雜度很高。要精確制造出內徑小于100微米、孔隙寬度僅幾微米的三維毛細血管網，僅靠傳統光刻技術和普通3D打印遠遠無法實現。而通道越小、結構越復雜，對打印設備的精度和材料性能要求越高，這正是類器官芯片制備的關鍵瓶頸。

03：摩方微納3D打印技術如何破局？

作為超高精密3D打印領域的創新者，摩方精密以其創新的面投影微立體光刻（ PμSL）技術實現了2μm級光學精度制造，并兼容多種材料（如生物相容性樹脂、水凝膠、陶瓷漿料等），能夠直接打印中空管狀毛細血管網絡與仿生通道結構，構建復雜的微環境。

例如，摩方microArch® S230系統成功打印出具有5層仿生血管網的類器官芯片，每層含14根平行血管通道和橫向支撐梁，通道內徑80μm，管壁開孔尺寸僅7~10μm，實現了生理級的營養擴散與流體灌注。這項技術直接突破了類器官“長不大”的物理限制，使其能夠在芯片中持續生長30天以上，體積達到厘米級。

不僅如此，摩方的雙精度設備支持從2μm到100mm的跨尺度打印，具備智能參數設置、精度動態切換等功能，極大地提升了打印效率和批量制造能力，為類器官芯片標準化生產鋪平道路。

04：摩方技術“種出”了哪些類器官？

• 肺癌類器官芯片：實現厘米級持續培養

在南昌大學第一附屬醫院、復旦大學與摩方聯合研究中，科研人員在芯片中構建出厘米級肺癌類器官。傳統模型7天即停滯于200μm，而引入摩方制造的血管化芯片后，類器官持續生長30天以上，形成與真實腫瘤相似的整合結構，展現出更強的藥物反應特性。順鉑處理后，5天即可誘導大范圍癌細胞凋亡，10天內實現清除。

• 子宮內膜癌模型：保留關鍵病理特征

通過灌注型芯片模擬子宮血管微環境，研究人員成功培養出保留孕酮受體（PR）、雌激素受體（ER）和細胞角蛋白7（CK7）標志物表達的子宮內膜癌類器官，形態與原始腫瘤高度一致。相較對照組，其對相同卡鉑濃度下藥物的敏感性顯著增強，可用于真實臨床方案模擬，表明其不僅突破腫瘤生長尺寸限制，更精準模擬腫瘤微環境，還為藥物療效評估提供了更可靠的模型基礎。

• 腎臟類器官模型：實現腎毒性精準模擬

該類器官是將摩方制備的毛細血管芯片技術應用于腎臟類器官培養領域的結果。其保留了遠端腎小管標志物LRP2與腎臟遠端小管標志物E-cadherin等腎組織標志物表達，并在芯片內響應順鉑處理時真實呈現出腎小管擴張與細胞凋亡等病理特征，具備出色的毒理測試能力。

• 基因轉染效率提升：為AAV基因治療提供模型

摩方制造的微血管網絡增強了病毒顆粒對類器官的深度滲透，基于GFP陽性表達細胞比率和熒光強度均優于傳統模型，為腺相關病毒載體（rAAV）基因治療的臨床前研究提供了創新平臺，有望加速基因療法臨床轉化并提升治療效益。

•  腸癌、結直腸癌模型：高仿真體外反應

利用摩方3D打印技術制造的器官芯片系統已成功用于構建大體積的體外直腸癌類器官，實驗中表現出的藥物響應與臨床人體試驗高度一致，驗證其仿真度和預測能力。

• 跨校聯合研發：復旦、東南、上海大學、中南大學廣泛應用

從乳腺癌外滲機制研究，到內分泌胰腺芯片，再到用于腫瘤侵襲能力評估的Transwell集成類器官芯片，摩方設備被廣泛應用于一線高校與醫院的科研工作中，相關成果已在多篇SCI期刊中呈現。

05：以高精密科技之力，承載生命健康之重

在全球范圍內，類器官芯片的產業化與標準化路徑，正從實驗室向新藥研發、個性化治療、疾病機制研究不斷拓展。摩方不僅提供設備與材料，更在加工、自動化制造等方面構建起完整的技術鏈條。其服務對象涵蓋國內頂尖科研與醫療機構，并參與多個國家重點專項，為國產醫療裝備提供重要技術支撐。

在醫學與工程深度融合的時代，摩方精密以微米級技術扎根微觀世界，將一枚芯片變為模擬生命的載體。從仿生血管網絡到厘米級腫瘤模型，每一項突破都在縮短創新藥物走向臨床的距離，也在為更多患者提供更真實、更有效的治療依據。更為重要的是，微納3D打印所具備的跨尺度制造能力，正在成為連接基礎科研與臨床轉化的橋梁。從厘米級類器官到高通量藥物測試微球芯片，從導流釘、內窺鏡到牙齒貼面，摩方持續拓展生命健康的技術邊界，推動醫療產業向更安全、個性化、智能化方向發展。

類器官芯片不是終點，而是開始。摩方將持續以技術之力，為生命健康提供堅實支撐，助力醫療產業駛入更高精度的新軌道。