2026年3月，十四届全国人大四次会议表决通过《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》，文件明确将类器官与器官芯片纳入前沿科技重点攻关专栏。在政策扶持、资本投入及国内产学研协同集群的多重支撑下，国内器官芯片相关产业保持高速增长，行业年均增速超过30%，已广泛应用于药物筛选、药敏检测、化妆品安全风险评价、空间生命科学模拟等场景。该技术可大幅减少传统动物实验使用量，是我国把握生物医药前沿领域发展主动权的核心赛道。
当前行业发展仍存在多重发展瓶颈，细胞体外培养体系是制约技术产业化落地、深度临床转化的核心基础短板。传统体外培养模型存在固有缺陷，生理仿生还原度不足，难以支撑长周期、高稳定性的体外生理功能实验。本文系统梳理体外仿生领域主流传统实验方案，并剖析各类体系核心痛点。
当前体外器官仿生研究模型分为两大类别：一是无流体循环的传统静态细胞培养模型；二是依托微流控技术搭建的器官芯片体系，后者又分为分体式微流控搭建系统、单器官单通道微流控芯片两类。上述方案在生理仿生还原度、实验可操作性、长期稳定性上均存在明显短板。
无流体循环传统静态细胞培养模型
静态细胞培养/Transwell静态共培养
采用细胞培养皿、静态Transwell小室开展单层细胞或简单组织共培养，无流体循环系统，物质交换仅依靠被动扩散完成。
核心痛点：生理仿生度偏低，体外实验数据与人体体内真实响应匹配度有限
（1）无动态流体循环，无法构建生理水平流体剪切力环境，细胞仅依靠扩散摄取营养，不能模拟人体血液循环、组织间液动态对流生理过程；
（2）静态培养体系缺少周期性力学刺激，组织屏障结构分化水平不足，细胞体外生理活性远低于体内状态；依托该模型开展药效、毒性评估的实验结果与临床真实反应偏差较大，难以支撑高可靠临床前药物转化研究。
依托微流控技术搭建的器官芯片体系
1. 分体式微流控搭建体系
由独立蠕动泵/注射泵、外置CO2培养箱、倒置显微镜等多台设备分离搭配，通过外接管路人工拼接搭建系统，灌流、细胞孵育、显微成像分设备独立完成。
核心痛点：设备流程碎片化，系统长期稳态维持能力弱，人工操作易引入系统误差
（1）流体驱动、细胞恒温孵育、显微成像分属多套独立设备，芯片需频繁转移，环境温度、CO2浓度、流体流速易持续波动，难以实现数天以上连续稳态培养；
（2）多设备联动调试流程繁琐，管路连接处易产生死体积、气泡干扰；频繁拆装管路会提升样本污染概率，开展长时程连续培养实验时，实验重复性较差，数据可靠性不足。
2.单器官单通道微流控芯片
仅搭载单一流体通路实现单一器官独立培养，不具备多器官联动耦合能力，整体实验通量偏低。
核心痛点：实验通量受限，无法实现多器官交互共培养与全身性药理效应完整评价
（1）传统单通道设备无法搭建心-肝、肠-肾等多器官循环灌流通路，难以完整复现人体多器官信号旁分泌通讯机制，无法模拟完整生理、病理联动过程；虽可单独构建单一器官气液界面、局部损伤模型，但无法同步开展多维度复杂生理模拟；
（2）通道数量有限，难以同步开展大批量平行对照实验，新药高通量筛选、批量毒理评估效率低下；设备拓展性能有限，难以一站式搭建多种特殊生理体外模型。
综上，行业亟需开发集成化、高通量、支持多器官联动循环的新一代微生理芯片平台。
针对静态培养、分体式组装、单通道微流控设备的固有缺陷，我司推出 OOC-MPS-C12微生理系统仿生平台与MOI-200微流控类器官芯片培养系统，适配高通量多器官联动研究以及一体化原位类器官培养成像两大主流科研场景。
OOC-MPS-C12微生理系统仿生平台——高通量多器官串联仿生专用设备
微生理系统仿生平台集成微流控动态循环、Transwell三维细胞培养、多器官功能串联三大核心技术，以气动泵阀装置精准调控流体流向与流速，实现微流控动态循环，高度模拟人体血液循环与器官间相互作用，为生理病理研究、再生医学、疾病建模、药物开发提供一站式体外仿生解决方案。
MOI-200微流控类器官芯片培养系统—— 一体化原位培养成像综合平台
类器官芯片培养流体控制系统MOI-200，是一款集细胞培养、多通路流体控制、显微成像、微生理系统仿生培养四大核心功能于一体的智能化实验平台，专为类器官体外培养、生理机制研究、药物筛选及临床转化实验设计，凭借模块化集成设计与精准调控能力，打破传统实验设备功能单一、多工具繁琐操作的局限性，为生命科学研究提供高效、稳定、贴近体内生理环境的解决方案，广泛应用于生物制药、临床研究、高校科研及企业事业单位研发等多个领域。
上述两款集成化平台可大幅缓解传统体外模型设备碎片化、生理仿生度不足、实验通量受限等行业核心痛点，为生物医药研发、基础生命科学研究、临床转化评价提供标准化、稳定可控的完整微生理体外仿生实验解决方案！
霆科生物是行业领先的微流控平台型企业，依托20多年的微流控研产经验与全链条的技术平台，为医疗体外诊断(生化/免疫/核酸检测、细胞分析、微生物鉴定、基因测序、液态活检)、生物医药研发(药物合成/纯化、药物递送/包裹、药物分析、药物筛选与评价)、材料合成(纳米材料制备、高分子微球生产、化工合成)、微通道液冷、食安/环保等领域提供专业及全面的微流控产品设计开发与生产制造(CDMO)整体解决方案。
