江蘇南京：芯片上“造”器官，大幅降低新藥研發成本

□ 南京日報/紫金山新聞記者 李都

通訊員 徐迪慧 錢鈺玲 

規律跳動的“心臟”、勤勉代謝的“肝臟”、主掌呼吸的“肺部”、血液奔涌的“血管”等在芯片上有序運行，實驗室的顯微鏡下，可以清晰看到在指甲蓋大小的高分子材料里，微型的人體“器官”正被孕育和培養出來。

12月9日，在位于江北新區南京生物醫藥谷的“東南大學器官芯片大廈”內，全國高校區域技術轉移轉化中心南京生物醫藥分中心相關負責人吳昊博士介紹，人體器官芯片已成為國際生物醫學領域技術前沿爭奪焦點，隨著“東南大學器官芯片大廈”在江北新區落地揭牌，器官芯片的研發與生產將成為南京發展生物醫藥產業的又一重要布局。

毫米級器官芯片，可模擬人體“試藥”

顯示屏上，一個迷你“心臟”正有力跳動，鼠標選中，旁邊會自動顯現它的各項數據……這樣的畫面，出現在全國高校區域技術轉移轉化中心南京生物醫藥分中心轉化平臺的一間實驗室里。這個“心臟”其實是一個器官芯片，大小只有幾毫米，功能卻與真實心臟無異。

這也正是這間實驗室的主人公——東南大學器官芯片研究院院長顧忠澤教授及其團隊一直以來攻關的事情。

“簡單理解，器官芯片就是在體外培養一個微小的人體器官，它的功能跟人體內器官是一致的。”顧忠澤說，通過這個器官芯片，可以進行藥物篩選、藥效評價等實驗，既能進一步降低實驗動物模型成本，也能更加貼近人源反應。

記者在現場看到，器官芯片并非傳統意義上的芯片，它沒有線路，只有流體流動的通道。通道內裝滿溶液，溶液把器官細胞包裹起來，在進行藥物篩選或藥效評價等實驗時，藥物通過溶液的流動和器官細胞進行接觸。

在器官芯片技術誕生之前，新藥研發試驗必須通過模式動物來進行，比如小鼠、猴子等，現在，藥企有了新選擇。

吳昊表示，對于藥物研發而言，器官芯片對現有的藥物研發體系是一個很好的補充，“最重要的是可大幅降低研發成本。以往藥物正式上市前，要通過大量的臨床前和臨床研究，長周期及高成本意味著，一旦研發失敗代價是巨大的。現在有了器官芯片技術，在臨床前階段可以更高效地排除‘錯誤答案’。”

雙向奔赴，讓新藥研發更加精準高效

在新藥研發領域有著“3個十定律”，即研發一款新藥，平均需要十年的時間、十億美元的投入、百分之十的成功率。器官芯片作為國際上競相發展的前瞻性技術，將給新藥研發企業帶來顛覆性改變。

南京生物醫藥谷作為南京發展生物醫藥產業重鎮，集聚了近千家企業，其中研發型企業占比偏高。“事實上，所有的藥物研發都涉及臨床前試驗，隨著‘東南大學器官芯片大廈’落戶藥谷，將進一步完善創新藥物研發鏈條。”吳昊說。

藥谷園區內，有著一家專業從事模式動物研發的企業江蘇集萃藥康生物科技股份有限公司（以下簡稱集萃藥康），該企業建立了亞洲最大的基因工程小鼠資源庫，擁有小鼠品系近2.2萬種，并已成功上市。“東南大學器官芯片大廈”的落戶，和集萃藥康形成了很好的補充，將進一步完善藥谷園區產業生態。比如某一家企業研發新藥，有了小鼠的實驗數據，還可以在器官芯片上做試驗，獲得的數據將更加精準。

在顧忠澤看來，南京生物醫藥谷產業生態完善，上下游企業眾多，能夠為團隊繼續開展應用研究提供豐富的資源，“來到這里不久，已經與很多企業有合作意向了。”

這無疑是一個雙向奔赴的過程，也將實現合作雙贏的結果。一方面，企業在“家門口”就能購買到產品、享受到服務；另一方面，企業提供的大量需求，會促進器官芯片數據不斷豐富與完善，讓新藥研發更加精準高效。

與人工智能融合，賦能生物醫藥產業

近期剛剛揭牌的“東南大學器官芯片大廈”位于藥谷的產業集聚區，為一幢12層的建筑。

“載體已經有了，團隊正在做相關規劃，預計明年年中投用。”東南大學器官芯片研究院項目推進組負責人伍曉月介紹，大廈將分階段啟用，各個階段的目標都已明確，接下來的重點工作是引進和孵化，將把“東南大學器官芯片大廈”建設成為器官芯片和人工智能融合發展新高地。

談及器官芯片和人工智能的融合，伍曉月表示，器官芯片的研發與應用會產生大量數據，這些數據的收集、整理和分析與人工智能息息相關，“我們希望器官芯片和人工智能可以更好地賦能生物醫藥產業。”

除了科研載體，東南大學也在器官芯片技術標準領域持續發力。前不久，我國首個器官芯片領域國家標準《皮膚芯片通用技術要求》正式發布。該標準就是由顧忠澤團隊牽頭完成起草，由南京市食品藥品監督檢驗院、南京市計量監督檢測院參與制定。

伍曉月介紹，東南大學是國內最早從事器官芯片研究的高校之一，十多年來已經產出了一些標志性的技術與成果，“此次與南京江北新區合作，還將共同建設一個高標準的公共服務平臺，面向全市、全省乃至全國的藥企，形成1+1＞2的效應。”

根據協議，江北新區與東南大學將共同推進器官芯片研究院科技成果轉化平臺建設，聚焦器官芯片前沿技術研發、應用開發、成果轉化及產業項目引進，打造器官芯片領域成果轉化及產業創新生態圈。

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