活体细胞培养室采用iPSCs或原代细胞，在特定微环境中模拟目标器官特异的细胞功能；多孔柔性膜在微流体通道之间用于分隔不同的细胞类型，既模拟组织间的相互作用又允许物质和信号在通道间交换。该系统还整合流体力学、机械力学等物理学因素，模拟器官的自然生理活动和功能。借助微加工技术在芯片基板上打造精密的微通道网络以及功能单元，可重现器官的解剖特征以及生理微环境，当下已经开发出了肺、肝、肠道、心脏和血脑屏障等多种器官芯片模型，这些模型在功能方面可以部分再现相应器官的关键生理反应，肺芯片运用微流控技术构建包含上皮与内皮细胞的共培养体系，借助形成气-液界面以及施加负压诱导的机械拉伸，精准模拟了肺部在呼吸状态时的动态微环境，肝芯片利用灌流系统维持肝细胞代谢活性，为毒性研究提供了实验平台。
 

器官芯片采用软光刻、3D打印等技术制备，比传统的细胞培养或动物实验更好地模拟人类生理学，其突出特点在于能够对各种物理化学因素进行准确、动态地调控。该系统可精确调节微通道内的流速、剪切力、物质浓度梯度以及温度和湿度等环境参数，这种控制能力使其能够有效地模拟体内器官动态生理变化，为研究复杂环境中的细胞行为和反应提供新型实验平台。
 

出自《类器官和器官芯片在环境毒理学研究中的应用》作者马萍，杨旭 。