ASRM 2020：微流控、芯片内膜与芯片卵巢

一、微流控

微流控（microfluidics）技术是使用微管道（数十至数百微米）处理或操纵微小流体的科学技术，微流控装置通常被称为微流控芯片。微流控芯片技术具有微量、高效、集成化和自动化等特点。

图1.微流控芯片

发展至今，已涌现出一批微流控芯片医疗即时检测产品。

图2（上图为传统血气分析仪；下图Abbott i-STAT手持式电化学临床血气分析仪。检测范围：血气参数、电解质、凝集分析、血液学分析、血糖、心脏标志物等）

在生殖领域，基于微管道筛选技术，微流控可用于评估、筛选精子和卵母细胞。传统卵子颗粒细胞去除需要用吸管反复吹打卵丘颗粒细胞使其脱落；利用负压和微管道，微流控芯片脱颗粒细胞更高效、伤害更小。在微流控芯片管道内构建微环境后，可在芯片内行卵母细胞体外培养、体外受精和胚胎培养等。

二、芯片器官

芯片仿真人体器官系统（也称器官芯片）就是利用微流控芯片模拟人体器官。经过几年的快速发展，科学家们已构建芯片肝、芯片肺、芯片肠、芯片心脏和芯片子宫内膜等。器官芯片包含有活体细胞、组织界面、生物流体和机械力等器官微环境关键要素。它可在体外模拟人体不同组织器官的主要结构功能特征和复杂的器官间联系，用以预测人体对药物或外界不同刺激产生的反应。科学家认为在医疗研究领域，这些工具可能取代动物模型。

图3 芯片睾丸

三、芯片子宫内膜

子宫内膜主要由上皮细胞和间质细胞构成。美国西北大学Julie Kim博士取出人子宫内膜后行细胞分离、培养和鉴定，用上皮细胞和间质细胞在体外构建“多囊卵巢综合征（PCOS）芯片子宫内膜”，该芯片器官可用于研究多囊卵巢综合征患者内膜容受性降低的病理生理。

四、芯片卵巢

年轻的卵巢癌患者切除卵巢后无生育力。Monica Laronda博士分离小鼠卵母细胞后在体外将其培养并重新构建“芯片卵巢”，该技术可能成为年轻卵巢癌患者生育力保存新方式。其成果已发表于《nature communications》

图4 芯片卵巢

本文图片来源于ASRM大会及网络