抗肿瘤新药研发失败率居高不下,很大一部分原因是体外模型无法还原人体真实肿瘤微环境,体外有效药物进入体内后疗效大打折扣。
肿瘤类器官芯片依托微流控芯片,可构建三维共培养系统,将肿瘤类器官、免疫细胞、血管内皮细胞共置于芯片腔体,模拟体内养分供给、代谢废物排出、药物渗透过程。相较于平板 2D 培养,该模型可以保留肿瘤组织异质性,还原肿瘤‑免疫互作。
在药物筛选场景,一块芯片可同时设置多组药物浓度梯度,实现高通量给药测试,评估药物杀伤效果、耐药发生。相比动物实验,可缩短实验周期,降低实验成本。

目前技术瓶颈依旧突出:芯片标准化程度不足,不同实验室构建模型差异大;芯片培养周期受限,长时间培养容易出现细胞凋亡;免疫微环境完整复刻仍有难度。随着工艺迭代,肿瘤类器官芯片未来有望成为新药前期筛选重要工具。