人類(lèi)在破解生命密碼的道路上不斷突破，盡管人體本身?yè)碛袛凳f(wàn)億細胞，但體外培養體系猶如微型生物工廠(chǎng)和藥物質(zhì)檢平臺，既能通過(guò)健康細胞移植修復人體損傷，又能模擬體內環(huán)境進(jìn)行藥物安全評估，其突破性?xún)r(jià)值更體現在推動(dòng)生命科學(xué)研究和精準醫療發(fā)展。

類(lèi)器官和器官芯片作為模擬構建復雜微型組織模型的關(guān)鍵技術(shù)，在病理研究、藥物篩選、新藥研發(fā)等方面發(fā)揮重要作用。摩方精密高精度微納3D打印技術(shù)，正通過(guò)構建高通量、高精度、高性能生物芯片的制造能力，為疾病治療、組織工程及新藥開(kāi)發(fā)等前沿領(lǐng)域提供創(chuàng )新動(dòng)力。

市場(chǎng)的增長(cháng)性：全球政策激發(fā)下的千億級產(chǎn)業(yè)新藍圖

在新藥研發(fā)周期延長(cháng)、精準醫療需求激增的背景下，類(lèi)器官與器官芯片技術(shù)憑借其高仿真性和高效預測能力，正成為突破行業(yè)困境的關(guān)鍵引擎。據《2024-2030年類(lèi)器官和器官芯片行業(yè)發(fā)展現狀和趨勢》報告分析發(fā)現，全球市場(chǎng)規模預計從2018年的12億美元躍升至2030年的156億美元，年復合增長(cháng)率高達24%。此外，老齡化社會(huì )的加劇和慢性病發(fā)病率的上升，進(jìn)一步推動(dòng)了個(gè)性化醫療和精準醫療的發(fā)展，器官芯片技術(shù)在疾病模型構建和個(gè)性化治療方案設計中的應用潛力巨大。

政策環(huán)境方面，2021年，中國 “十四五" 重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項便將 “類(lèi)器官芯片關(guān)鍵技術(shù)" 列為核心攻關(guān)方向。今年4月，美國FDA新規計劃逐步取消傳統動(dòng)物實(shí)驗，轉而采用實(shí)驗室培養的類(lèi)器官和器官芯片技術(shù)測試藥物安全性。全球政策的轉向不僅印證了芯片在模擬人體生理環(huán)境方面的科學(xué)公信力，更揭示了其在現代醫學(xué)研究中的基礎設施地位

如今，在全球生物醫療產(chǎn)業(yè)加速向精準化轉型的關(guān)鍵階段，摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)可為類(lèi)器官芯片制造提供高效經(jīng)濟的解決方案，通過(guò)高精度光學(xué)引擎與高性能材料體系的協(xié)同創(chuàng )新，實(shí)現2μm級超高光學(xué)精度打印，同時(shí)兼容工程類(lèi)樹(shù)脂、高精度水凝膠、氧化鋁、氧化鋯等多類(lèi)材料?？捎行Ы鉀Q器官芯片血管化網(wǎng)絡(luò )構建、跨器官代謝模擬等關(guān)鍵制造難題，為構建具備臨床預測價(jià)值的器官芯片提供更多可行性方案。

創(chuàng )新的賦能性：解鎖生命密碼，精密結構重構研發(fā)范式

讓我們共同回顧摩方微納3D打印技術(shù)在微流控器官芯片科研領(lǐng)域的三大經(jīng)典案例：

乳腺癌細胞外滲檢測芯片 東南大學(xué)

中國東南大學(xué)王著(zhù)元教授團隊提出將3D打印器官微流控芯片與基于SERS的蛋白質(zhì)印跡納米材料(SPIN)相結合來(lái)研究體外外滲過(guò)程。該芯片由膠原凝膠通道和血管通道組成，其中依次注射人靜脈內皮細胞和乳腺癌細胞以誘導外滲。

研究團隊利用摩方nanoArch® P150（精度：25μm）3D打印系統制備模具后經(jīng)翻模得到微流控芯片（通道高度為300、600μm，注射口直徑為4mm），可用于研究癌細胞外滲機制，促進(jìn)抑制癌癥外滲的藥物研究發(fā)展。

DOI：10.1016/j.talanta.2024.125633

內分泌胰腺芯片 上海大學(xué)

上海大學(xué)材料基因組工程研究院高興華團隊提出了一種用于糖替代品食品添加劑安全性評價(jià)的微流控芯片。研究團隊通過(guò)摩方nanoArch® S140（精度：10μm）打印模具，經(jīng)PDMS翻模后再封裝制得微流控紡絲芯片，其中模具流道高度0.29-1.23mm，寬0.1-0.15mm。

這種基于微纖維組裝的內分泌胰腺芯片，通過(guò)微流控紡絲技術(shù)制備的模擬血管與3D胰島培養芯片相結合，可以用于評估葡萄糖以及各種糖替代品對胰島細胞活力以及胰島素、胰高血糖素分泌的影響，進(jìn)而對其進(jìn)行食品安全性評價(jià)。

DOI：10.1002/adhm.202302104

Transwell集成化類(lèi)器官芯片 中南大學(xué)

中南大學(xué)湘雅醫院皮膚科、中南大學(xué)機電工程學(xué)院、重慶大學(xué)三峽醫院等研究團隊了一種用于評估腫瘤轉移性的腫瘤類(lèi)器官芯片。該芯片可以模擬人體內腫瘤生長(cháng)和轉移的生理過(guò)程，能夠有效評估患者腫瘤細胞的侵襲能力和生長(cháng)能力。

該團隊通過(guò)利用摩方nanoArch® S140（精度：10μm）制作了芯片腔室的六邊形支架，并使用激光切割技術(shù)制造了芯片主體，最終裝配成了集成Transwell單元的仿生腫瘤類(lèi)器官芯片，為研究腫瘤的轉移性以及相應的腫瘤治療和藥物研究提供了重要的工具。

DOI：10.1002/smll.202308525

技術(shù)的原創(chuàng )性：復合精度3D打印技術(shù)，跨尺度打印能力

摩方作為超高精密3D打印系統的前行者，以復合精度光固化技術(shù)和雙精度設備打破了傳統微納加工中精度與尺寸互為掣肘的困局，實(shí)現2μm到100mm*100mm*50mm的跨尺度加工突破，有助于制備具有復雜結構和精確尺寸的類(lèi)器官和器官芯片。

在精準保障打印精度的情況下，摩方以智能與自動(dòng)化技術(shù)大幅度優(yōu)化了生產(chǎn)流程。摩方microArch® Dual系列雙精度設備搭載自動(dòng)化調平系統（平臺自動(dòng)調平、膜面自動(dòng)調平、滾刀自動(dòng)調節）、激光測距系統、流平參數自動(dòng)化，有效節省調平耗時(shí)，簡(jiǎn)化打印前期準備工作，保障了打印成功率和質(zhì)量，可兼容光敏樹(shù)脂和陶瓷漿料等多種材料，為再生醫學(xué)與精準醫療提供了創(chuàng )新載體。

在產(chǎn)業(yè)化應用層面，雙精度設備的動(dòng)態(tài)精度自動(dòng)切換能力展現出顯著(zhù)優(yōu)勢：較單精度打印，microArch® D0210（精度：2&10μm）打印微穹頂分級結構效率提升350%，突破精密器件批量化生產(chǎn)效率瓶頸。同時(shí)，可根據具體需求定制化設計類(lèi)器官和器官芯片的復雜結構和多樣化功能，降低生產(chǎn)成本，提高研發(fā)效率，實(shí)現個(gè)性化應用。

當傳統工藝還在為單一結構的制造而困擾時(shí)，摩方已經(jīng)為全球科研工作者打開(kāi)了一扇通往無(wú)限可能的大門(mén)——在這里，每一次芯片設計都是一次生命奧秘的探索，每一款個(gè)性化定制解決方案都是對研發(fā)進(jìn)程的新突破。