器官芯片是指在芯片上构建器官生理微系统,以微流控芯片为核心,通过与细胞生物学、生物材料和工程学等多种方法相结合,可以在体外模拟构建包含有多种活体细胞、功能组织界面、生物流体和机械力刺激等复杂因素的组织器官微环境,反映人体组织器官的主要结构和功能特征。
按照器官芯片所模拟人体器官的不同,其可以分为肝脏芯片、肾脏芯片、肺芯片、肠芯片、心脏芯片、肿瘤芯片、多器官芯片等。目前,器官芯片可以应用于药物筛选、药物毒理学研究、肿瘤转移研究、体内微环境模拟等领域。
近些年,中国器官芯片行业经历了从无到有的发展,近两年才取得了较大突破,产品成熟度不断提升并实现商业化应用,从试推广到逐步被下游用户所接受。根据新思界产业研究中心发布的
《2023-2028年中国器官芯片行业市场深度调研及发展前景预测报告》,2018年,器官芯片开始正式流向中国市场,2021年,中国器官芯片市场需求量增长至565个。2022年前三季度,中国器官芯片市场需求量为1025个。
器官芯片技术涉及微流控、组织工程、微电子、干细胞等多项技术,是近年来兴起的一项技术,生产技术难度较大,行业内布局研发生产的企业数量较少。目前,中国器官芯片行业呈现出本土企业和国外企业共同竞争格局,国产产品逐渐实现了进口替代。
2019年之前,中国器官芯片行业由于不具备商业化生产能力,国内器官芯片需求完全依赖进口满足,如美国Emulate等企业凭借先发优势主导了国内器官芯片市场。2019年以来,随着中国器官芯片技术逐步成熟,中国器官芯片行业逐步走上了商业发展轨道,生产能力不断提升,诞生了安徽骆华生物科技有限公司、北京大橡科技有限公司、江苏艾玮得生物科技有限公司、苏州济研生物医药科技有限公司等一批知名器官芯片生产企业,已成为国内器官芯片市场的主导力量。
目前,器官芯片已经用于药物筛选、药物毒理学研究、肿瘤转移研究、体内微环境模拟等方面,有望成为药物研发过程中动物实验和早期临床试验提供一种低成本的替代品。未来,在国家相关政策的支持下,国内创新药、生物制药领域将加速发展;再加上器官芯片技术的成熟、成本的降低,器官芯片应用领域将持续拓展,器官芯片的市场渗透率也将快速提升,我国器官芯片行业需求量将呈现快速扩张态势。