从芯片里“长”出器官你敢相信吗？

图片来源：网络

从芯片里“长”出器官你敢相信吗？

早在 2016 年，人体器官芯片方面的生物医学技术就被达沃斯世界经济论坛评选为“十大新兴技术之一”，而且被认为是中国在生物医药领域需要攻克的关键核心技术。

“人体器官芯片”不是单一的科学成就，而是由诸如干细胞科学、生物材料工程、纳米加工技术等多个前沿技术交叉集成而成。这些芯片是一种在体外构建的高度复杂的器官微生理系统，可以模仿人体组织的各种功能。这样的设计不仅减少了对动物和人体实验的需求，而且能够更有效地筛选和评估潜在的新药，从而极大地加速了药物研发进程。

于2021年底在美国波士顿创立的耀速科技（Xellar Biosystems）， 是全球首家将类器官芯片、高内涵三维（3D）细胞成像、计算机视觉（CV）和人工智能（AI）技术融合应用于药物发现的“3D-Wet-AI”生物科技初创公司。

耀速科技 也快速受到了资本的关注，近期获得由鼎泰集团（TriApex） 领投，正轩投资、天图投资跟投，老股东君联资本与雅亿资本持续加注的亿元级人民币天使+轮融资；2022年8月，获得由君联资本、真格基金和雅亿资本投资的1000万美元天使轮融资。

此次融资将会帮助耀速科技更加聚焦于专病领域的临床前模型构建与AI药物筛选平台的开发，持续完善人才梯队建设，扩大芯片产能和测试通量，继续开发国际领先的前沿新技术，从而推动AI+类器官芯片的产业化应用，并最终推动新药研发。

耀速科技的创新之处在于将高通量器官芯片、细胞形态学、多组学分析方法与基于细胞形态学的AI技术相结合。通过大规模器官芯片生成细胞三维图像，并构建基因簇和化合物结构之间相互作用的复杂网络，从而提供更准确的疾病和药效评估模型，进一步结合AI技术快速地筛选出最具开发价值和潜力的候选药物。已与多家国际、国内知名制药企业建立了战略合作或业务合作关系。

2023年起，耀速科技作为唯一一家高通量器官芯片公司，参与由美国FDA、EPA以及十多家跨国药企共同发起的全球最广泛和最权威的OASIS Consortium，进行下一代临床前药物毒性预测工具开发合作项目与标准制定工作。该项目旨在利用基于细胞形态学的AI技术与多模态临床前模型（包括细胞系、动物细胞、动物模型、原代细胞和人体器官芯片等），共同开发更高效的下一代药物临床前安全性评价系统。

据了解，耀速科技“3D-Wet-AI”干湿结合的新药研发范式也获得了国际科技巨头的青睐。谷歌向耀速科技无偿提供了225万元的算力支持；英伟达则邀请耀速科技加入了其AI初创企业加速计划Inception Program。上述支持共同助力耀速科技数据库和计算平台的搭建和完善，进一步推动其在生物医药大数据和AI领域的研究和应用。

谢鑫认为，与AI结合后，器官芯片可以产生大量的生物数据，机器学习可以高效地处理这些数据，识别模式，进行预测，并从复杂的数据集中提取有用信息。同时，计算机视觉技术可以用于自动化地分析器官芯片中细胞的图像数据，比如细胞计数、形态学分析、追踪细胞运动等。

如此成就，与其优秀的团队构成密不可分。创始团队成员均已在器官芯片相关行业深耕近10年。坐拥学术界和产业界对器官芯片技术的双重视角，以及和FDA打交道的丰富经验。

公司联合创始人和CEO谢鑫博士在创立公司前，在器官移植领域全球头部创新医疗器械研发公司 TransMedics担任生物医学工程兼系统工程方向负责人，带领团队进行器官移植方向FDA三类医疗器械的研发工作，包括人体器官的体外治疗与再生等。在这之前，谢鑫在哈佛大学器官芯片领域最负盛名的实验室之一工程化生命系统实验室进行博士后的科研工作，主要方向为器官芯片，微尺度下的体外类生理环境的构建和生物传感器的开发。

临床前开发总监白海清博士在开发用于疾病建模和药物测试的基于人体器官芯片的模型方面有着丰富的经验。他在这些领域的工作已发表在许多顶级期刊上。他使用人体器官芯片进行药物再利用的工作已获得多项专利授权。白博士领导了首批使用人体器官芯片临床前数据提交IND的案例之一。白博士拥有中国科学技术大学的理学学士学位，罗切斯特大学的病理学博士学位，以及哈佛大学的博士后培训。

此外，麻省理工学院人工智能实验室（CSAIL）的Polina Golland教授是用计算机视觉分析细胞形态学方向的开创人，与在哈佛大学医学院从事器官芯片和再生工程领域研究的Y. Shrike Zhang教授均是公司的科学技术顾问。团队同时也保持着与哈佛大学Wyss研究所Donald Ingber教授的紧密合作。

器官芯片作为生命科学研究中的一项变革性技术，正受到越来越多的关注。根据行业研究机构预计到2027年全球器官芯片市场将以30%的复合年增长率快速增长。可以预计，随着制约器官芯片应用的核心技术的突破，器官芯片将使药物研发、个性化医疗等领域产生巨大的变化。

耀速科技董事长兼CEO谢鑫 表示：“本轮融资之后耀速会持续推动与国内国际监管机构的合作，同时聚焦专病领域，不断增强耀速类器官芯片的国际竞争力。立志实现在临床上造福更多患者，在经济上创造更大价值。”

投资人观点：

鼎泰集团CEO张雪峰表示 ：“耀速科技在器官芯片结合AI技术方面有深厚的技术积累及长远的布局，尤其是其聚焦于专病领域的临床前模型构建与AI药物筛选平台的开发，正是鼎泰集团寻找合作以实现互补协同的重要技术方向。鼎泰集团将进一步加深与耀速科技的研发合作，共同推进临床前多模态评价体系的完善，致力于促进器官芯片技术在监管科学研究中的深入应用，赋能更多新药研发和创新转化。”

天图投资合伙人魏国兴 表示：“在全球范围内，生物医药和消费品行业正经历着一场去动物化的历史性转变。在检验产品安全性方面一直缺乏有效的动物实验替代方法。耀速科技在生物医药大数据和人工智能领域国际领先的研究和应用具有高科技、高效能、高质量特征，将成为推动行业绿色发展的新质生产力，引领我们迈向一个更加环保、人道、且科技驱动的未来。”（本文首发于钛媒体APP，作者｜郭虹妘，编辑｜陶天宇）

一枚器官芯片背后的“创”与“智”

2018年4月2日，中国东南大学生物科学与医学工程学院赵远锦教授在进行“心脏芯片”的后续研究。新华社记者孙参摄

新华社南京4月11日电 题：一枚器官芯片背后的“创”与“智”

新华社记者刘巍巍

在位于苏州高新区太湖科学城功能片区的东南大学苏州医疗器械研究院，记者看到两种规格的器官芯片，分别只有U盘和硬盘大小。它们由高分子材料构成，里面包含很多“小通道”和“小房间”，如同透明的微型迷宫。像这样大小的器官芯片中，可以构建出几十个乃至上百个迷你人体器官。

“薄薄的一片巴掌大小材料，可以模拟人体器官，代替每年因实验而‘牺牲’的数以亿计的动物，在生命科学、制药化工、航空航天等领域为人类科学发展做出贡献。”东南大学苏州医疗器械研究院院长顾忠泽介绍。

形成新质生产力，发展未来产业是关键。作为一项变革性生物医学技术，器官芯片曾被世界经济论坛列为十大新兴技术之一。在这个具有颠覆性意义的技术领域，中国科研人员不断攻克关键核心技术，在国际竞技场上展现中国智慧。

顾忠泽介绍，借助微加工、3D打印、纳米自组装等技术，“盖”出模拟人体环境的“房子”，再往里面按程序化输入相关细胞，就能“长”出对应器官，并获得具有“生物活体”的器官芯片。

近期，2023年度中国生命科学十大进展公布，由顾忠泽领衔的项目“人体器官芯片及多模态精准测量方法构建”入选。

顾忠泽说，科研团队攻克生物力测量、功能图像分析、高仿真体外微环境构建、片上传感分析等关键核心技术，取得多项国内外领先成果，包括在国际上首开太空人工血管组织芯片研究先河等。

生物医药产业事关国计民生，是发展新质生产力的重要领域。国家发展改革委印发的《“十四五”生物经济发展规划》将“面向人民生命健康的生物医药”作为生物经济四大重点领域之一。

2018年4月2日，东南大学向社会通报，该校生物医学工程学院生物电子学国家重点实验室赵远锦教授课题组，最新研发出一种可变色的“心脏芯片”。新华社记者孙参摄

器官芯片是生物医药产业发展的生动缩影。当前，苏州生物医药产业进入加速增长的爆发期，新药研发、高端医疗器械、生物技术及新兴疗法等重点产业集群快速崛起，集聚生物医药企业3800多家，2023年实现产值2100多亿元。

眼下的苏州，生物医药产业创新集群蓬勃发展，产业链与创新链深度融合，内生创新动力进一步增强，产业基础高级化、产业体系现代化图景愈加清晰。

“器官芯片不是单一、孤立的科研成果，而是由诸如干细胞科学、生物材料工程、纳米加工技术等多领域前沿技术交叉集成而来。”东南大学苏州医疗器械研究院院长助理陈早早解释说，器官芯片不仅是生物医学的突破，更是多学科集成创新的结晶。

发展新质生产力，重在创新生产要素配置方式，发挥市场在资源配置中的决定性作用，为未来产业培育营造良好发展环境。

为引导生物医药和大健康产业集聚发展，苏州设立总规模50亿元的苏创生物医药大健康创业投资基金，旨在通过股权投资和招投联动方式，为生物医药大健康领域早期优质项目和领军人才项目加码赋能。

苏州还推动建设创新联合体，鼓励生物医药龙头企业牵头，会同行业企业、知名大学、科研机构、海外离岸创新中心、科技服务机构和金融机构等，自愿组建创新联合体。

细胞培养一次性反应袋是单抗生产的关键设备，过去长期依赖进口。信达生物制药（苏州）有限公司与材料科学姑苏实验室联合研发，通过改进膜材料与结构攻克反应袋关键材料制备难题，产品在信达生物成功应用后，面向全行业大规模推广。

在中国，器官芯片产业发展主要依托企业、高校、医院、研究机构等创新资源的技术合作与成果转化，产业集聚区覆盖珠三角、长三角及北京等地。

根据统计，2022年中国的人体器官芯片市场规模约0.05亿美元，占全球的5.69%，预计2023年市场规模将达0.13亿美元，占全球的10.8%。

在备受瞩目的器官芯片领域，处于国内领先地位的苏州已完成器官芯片体系全链条建设，攻克了类器官生成和培养、功能性细胞外支架材料、组织微器官三维成像和精准测量等多项核心技术壁垒。

顾忠泽介绍，未来科研团队将开发高仿真体外人源化生理、病理模型，通过这项前瞻性技术，推动中国药物创制和精准诊疗行业弯道超车。

来源： 新华网

相关问答

精准扶贫户要不要交农村合作医疗保险-找法网

精准扶贫户要不要交农村合作医疗保险

中国最智能的科技?

以现代生命技术的四大组成部分(微生物、酶、细胞、基因)为基础,到21世纪将逐步形成以动植物工程、药物及疫苗、蛋白质工程、细胞融合、基因重组、生物芯片及生...

举例说明超声波在工业，生活和医疗等领域各有什么应用?

一.什么叫超声波。频率为20Hz(即每秒钟振动20次)~20kHz的机械振动,人的耳朵可以听得到,所以就将传播这种机械振动的波,称之为声波。与之对应的20Hz~20kHz...。...