在芯片上造出“迷你器官”，再实时监测它体内发生了什么——这听起来有点科幻，但正在成为现实。

近日，东南大学器官芯片研究院院长、数字医学工程全国重点实验室主任、生物科学与医学工程学院教授顾忠泽团队，在国际上首次系统提出“器官芯片分析化学”概念与研究框架。相关成果以“Organ-on-a-chip analytical chemistry”为题，在国际学术期刊《Science China Chemistry》在线发表。

简单说，这一新概念想让分析化学不再只盯着孤立的分子，而是去研究在工程化微生理环境中“重建”出来的人体功能、系统反应以及后续结果。

长期以来，生命分析化学为解析生命系统中的化学信息及其时空动态变化，提供了重要理论和方法的支撑。但面对复杂的人体生命系统，传统分析化学方法仍有局限。

近年来，器官芯片技术发展很快。它通过工程学、仿生学和微流控技术，在体外构建具有关键生理功能的人体微型系统。随着器官芯片与分析技术加速融合，它的功能也从单一的生物模型，拓展为生命过程的测量平台，可以原位、实时、多角度地解析生物过程。

团队提出，器官芯片分析化学是一门融合分析化学、组织工程与微系统工程的前沿交叉学科。它以器官芯片为核心分析对象与测量平台，通过对人体生命系统及其与外界相互作用过程的动态解析，为传统动物模型或人体实验难以实现的研究，提供新的分析手段和技术工具。

这样一来，过去相对分开的“生物模型”和“分析测量”被整合在一起：模型成为测量系统的一部分，测量也嵌入模型运行全过程，二者共同构成人体生命系统的集成分析平台。

这个平台能做什么？它可以直接以人体生命系统为研究对象，在精确工程化构建、可重现人体体内复杂性的器官芯片中，对化学组分、动态过程、相互作用与物质交换进行准确、特异、灵敏、快速且连续的监测与分析。

也就是说，它能更真实地反映生理和病理状态，以及这些状态对外界扰动的响应，为更稳健、可靠的研究和预测性评估提供支持。

在团队看来，器官芯片分析化学进一步拓展了分析化学在人类生命系统研究中的边界，为一批过去难以测量、难以解析的人体相关科学问题提供了新的研究路径。

在2026年度化学测量学战略发展研讨会上，顾忠泽教授还作了题为“器官芯片分析化学：化学测量学新范式的可能与挑战”的报告，并与参会专家进行了分享。

（光明日报全媒体记者杜倩 苏雁 通讯员吴涵玉）

责任编辑徐谭

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