隨著人工智能技術的發展，「個性化醫療」近年來被頻繁提及，而「個性化」所象征的「精準」、「高效」、「智慧」，使其成為改變醫療行業現狀的有效切入點。例如，智能引導可以與患者互動，智能監控設備可以幫助跟蹤和定製醫療服務。那麽，個性化醫療是否只有AI醫療產品才能定義？恐怕不行。今天，智能相對論（aixdlun）想談談另一個層次的個性化醫療技術——「芯片上的器官」。

將整體分解，真正實現「個性化」醫療

說到個性化醫療，人們首先想到的就是基因醫學，這是一種基於個人基因組信息，結合相關內部環境信息，為患者設計最佳治療方案的定製化醫療模式。

雖然基因檢測和治療可以為個性化醫療提供依據，也有通過基因檢測發現癌癥和糖尿病的病例，進而通過精準醫療手段延緩病情，但從基因醫學的發展來看，除了少數疾病外，基因與疾病之間的相關性難以確定，如「漸凍人癥」（ALS），數據顯示，只有一小部分ALS患者與遺傳缺陷有關；90%的散發病例的病因仍無法解釋。

因此，將人體的整個遺傳程序作為個體化醫療的參考是不太可靠的。此時，器官芯片的出現給了人們一個新的參考指標。

「器官芯片」的概念由來已久，2016年被達沃斯論壇列為「十大新興技術」之一。根據《中國科學院院刊》的定義，器官芯片是指構建在芯片上的器官生理微系統，以微流控芯片為核心，結合細胞生物學、生物材料和工程方法，在體外模擬構建包含多種活細胞、功能組織界面、生物流體和機械力刺激等復雜因素的組織和器官微環境。反映人體組織器官的主要結構和功能標誌。

簡單來說，就是在體外構建人體生物組織和器官的簡化版本，只保留器官功能和人體病理生物學的特征。「器官芯片」在個性化醫療中的意義在於將人體分解成碎片，將「人體」的準確診斷轉變為「器官」的準確診斷，提供更有效、更有針對性的治療。

通過利用患者源性幹細胞，可以工程化誘導多能幹細胞源性器官模型，使個體化疾病風險預測、藥物療效評價、毒理學評價和預後分析更加準確。目前，也有科學家利用特定患者的幹細胞構建功能性心臟組織來模擬遺傳性心臟病模型。

除了為人類提供個性化醫療之外，器官芯片還有一個明顯的好處，那就是藥物測試。這種動物實驗的改變將是革命性的。

藥物一直在動物身上進行測試，不管用動物進行藥物測試是否人道。從實驗準確性的角度來看，雖然動物與人類有99%的基因相同，但剩下的1%仍然產生了顯著的變量，導致兩種物種之間存在顯著的生理差異。同一種藥物在動物和人類身上的反應可能截然不同。即使是很小的表達差異也會隨著藥物開發過程的進展而被放大，最終導致整個項目的失敗。

「器官芯片」因為更接近人體，可以更有效地進行藥物測試，10月11日，《科學進展》報道了一種在微流控芯片上製造神經元和肌肉組織的3D方法，借助這種芯片，科學家可以測試治療「漸凍癥」的新藥。

仿真、成本、連通性……器官芯片的問題

器官芯片的概念已經提出了很長時間，但是產業化的進程非常緩慢，究其原因大致可以分為三點。

首先，即使是最先進的器官芯片也不能完全代表活體器官的功能。畢竟，任何器官都不能脫離身體而存在。雖然將整體分割成碎片是建設性的，但整體大於部分，單靠器官芯片是不可能復製病體的，尤其是內分泌環境導致的一系列功能變化。

因此，我們必須考慮互聯互通