打造新一代血管化器官芯片，上海大学教授创业有望将新药研发降本提速五倍

血管化器官芯片，顾名思义，是通过微流控、控制科学等技术手段，模拟人体毛细血管组织的微环境。从2016年开始，岳涛就专注血管化器官芯片技术的研究工作。他告诉橙果局：“现有的类器官与器官芯片只是一些低生理结构的组织，无法实时模拟人类特定组织与器官的发育与生理过程，因此在药物筛选与临床检测等领域效果有限。”

围绕这些难题，岳涛带领课题组自主研发出一款新型血管化器官芯片,这款器官芯片经过了上海生物芯片有限公司等多家企业试用后反馈，比传统新药研发提高效率近5倍，降低研发成本超70%。

于是，我们找岳涛聊了聊，关于血管化器官芯片的研发过程，与创业转化的故事。

当聊起研发的难点，岳涛将其总结为了三个关卡。“第一阶段是解决器官芯片制造难，第二阶段是解决控制难，第三阶段是解决使用难。”岳涛说道。

而对于血管化器官芯片的研发历程，岳涛的重点也始终离不开“实用”这一词。器官芯片并不是高高在上，曲高和寡的技术，它的使命与任务是促进药物研发与临床运用。岳涛从事了近10年的血管化器官芯片研究工作，对他来说，血管化器官芯片的工作是从实际市场需求出发的——“很多企业告诉我们，他们需要一款操作方便、效率高的器官芯片。”他补充道。

在2016—2017年期间，岳涛跟随博士后导师的步伐，成功开发出第一代可产业化的器官芯片。“这一代的芯片结构是二维的，这种单层芯片构型将所有组件，包括血管生长空间及控制结构都被放在一个平面。”岳涛表示，二维芯片设计在功能上有效，但其扩展能力和空间有限，限制了其功能的进一步提升。

为了克服这一局限性，岳涛从2017年开始致力于将芯片升级为三维结构。所谓三维构建就是将原本拥挤在同一平面上的控制模块有效分离。岳涛用一个比方来形容这种分离机制，“类似于立交桥在交通管理中的作用，不同方向的车辆可各行其道，显著提高通行效率。”他表示。

三维芯片设计使得各个功能模块独立布局，提高了集成度，芯片的血管结构更接近人体生理结构。彼时的他，已经回到上海大学任职，他觉得尽管环境变了，但对这项技术的热情与信心并未减退。

如果说前两代芯片设计主要是为了解决关于芯片本身的血管控制、生长等基础问题，那么步入第三代技术升级则是为了解决实际应用。在美国及国内的工作经历中，岳涛也曾收到了许多关于芯片设计的新需求，如血管与其他功能器官的紧密集成、血管结构的特色化定制等。“这些需求促使我们研发出能够根据任意需求定制血管化结构，并与所需功能性类器官紧密结合的芯片。”岳涛说道。

大约是从2021年开始，岳涛就开始研发第三代芯片——面向特定应用和问题，能够根据需求构建任意形态的血管化结构，并与所需的功能性类器官相结合。这一代芯片的创新之处在于其高度的自由度和面向应用的解决能力，能够模拟更加复杂的生理环境和疾病状态。

在实际应用方面，岳涛团队也已经开发了面向肝脏和心肌的具有血管化器官芯片，模拟肝脏和心肌的功能，可用于支持药物的递送和作用的模拟。

先后经过三代技术迭代，团队已攻克了血管化器官芯片从制造到控制再到应用的难题，而最新一代器官产品包含两大血管化器官芯片和智能注入平台，也使得产品结构更真实、控制更精准、操作更简单。

产品实物与标准化产品，受访者供图

2024年5月，岳涛和团队成立了上海微纳芯创生物科技，这是一家专注研发和生产血管化器官芯片的初创企业，为药物筛选、疾病模型构建及个性化医疗提供前所未有的精准平台。

其实早在2021年，岳涛就想过成果转化这件事，但当时技术还不算成熟。所以他并没有急于求成，而是选择了沉下心来，继续深耕技术领域，不断突破技术瓶颈。在那段时间里，岳涛带领团队夜以继日地投入到研发工作中，解决血管化器官芯片在结构设计、细胞培养、以及微环境模拟等方面的关键技术难题。他们不断探索、尝试、失败、再尝试。

成立微纳芯创，是岳涛第一次创业尝试，而他也意识到，需要构建一个更加多元化和背景丰富的团队共同完场这场创业尝试。因此，岳涛在组建团队的过程中，特别注重吸纳来自不同领域、拥有不同专业背景和丰富经验的成员加入。

岳涛告诉橙果局，目前团队主要分为两部分：第一部分是技术核心团队，包括学校科研团队，他们分别擅长机械、控制、自动化、人工智能、材料以及生物医学等多个领域；另一部分则是管理和运营团队，他们主要由在上海大学国家大学科技园有过相关工作经验的老师组成，具备技术转化、初创企业管理、法务以及财务等方面的基础知识，为项目的顺利运行提供了坚实的后盾。

不仅如此，团队中还配备了一个拥有丰富的IPO经验的财务顾问，负责公司的财务规划、融资策略以及相关政策的制定。

在产品打磨上，岳涛团队也正在产品形态上进行深入的思考和规划，以区别于市场上的同类产品中国的器官芯片同质化严重。“目前，国内市场多为国外竞品的模仿，创新产品在市场推广方面受制于欧美对于器官芯片的政策，但器官芯片最重要的是体现产品价值，降低客户的使用门槛与培训教育成本。”岳涛说道。

这种思考不仅体现在芯片本身的设计上，还涉及到整个产品的生态系统和应用场景，为用户提供更加全面、高效的解决方案。据了解，岳涛团队已经布局了血管化肝类器官芯片、心肌器官芯片等差异化器官芯片，单个芯片细胞数量可以达到4~5百万个。下阶段，团队将以疾病为导向，扩充与丰富血管化器官芯片的产品线，研发能够模拟多种重大疾病的器官芯片。

血管化器官芯片被生产出来后，其最终目的是让客户能在芯片中培养并生成他们关注的特定器官，进而用于药物测试等研究。简单来说，就是“操作简单、不复杂，谁都能用”，岳涛表示：“目前芯片的功能和使用已经十分成熟了，下一步计划推动市场化进程。”

智能化操作平台，降低使用门槛

据了解，岳涛团队已经与上海生物芯片有限公司等企业达成业务合作，相关技术合作超100万元。在具体实践中，注入仪注射芯片测试结果显示，平台注入提高效率45%，降低报废率20%；芯片内药物测试结果显示，血管化芯片与动物试验的结果差异低于10%。该项目也获得了上海市科技发明二等奖。

而这只是血管化器官芯片未来发展的一部分，岳涛告诉橙果局，团队未来的业务发展主要是两个方面：一是利用科研资金与社会化资本进行研发与迭代，针对不同的疾病建立血管化器官芯片的解决方案，同步自主研发智能化设备，降低血管化器官芯片的使用门款；二是形成标准化的产品体系与质量体系，构建高门槛护城河。同时，岳涛又考虑到团队是以机械、控制为核心的交叉背景，成果转化公司定位不同于市面上大多提供类器官模型服务的企业，未来将锚定生物技术与制造蓝海，提供标准化的智能设备与芯片耗材，争取做生物技术领域的领军企业。

“公司不会等到产品完全完善后再寻求收益，我们现在已经在利用创业团队的积累和技术资本，在整个过程中不断造血，来适应市场需求与迭代产品。”岳涛说道。

未来，无论是获得天使投资、自行融资还是政府基金支持，岳涛都计划在产品正式售卖前，通过销售一些关键子模块，如操作相对简单的芯片来产生现金流。团队基于现有技术孵化了多种产品，包括液滴芯片、即时检测设备等。“这些产品虽然不是血管化器官芯片，但可以与市场上类似成熟产品对标带来现金流。”岳涛说道。

成熟项目往往需要大量资本推动。

现阶段，岳涛团队也开始更加主动地寻求投资机会。在与投资人的接触中，他并不希望项目仅仅停留在概念层面，通过夸大概念来推高市值，最后却无法实现产业的真正落地。“从简单到复杂，从单品到系统，从非标件（即根据客户需求定制的产品）逐步过渡到标准件（即批量生产的产品）。”在每个发展阶段，岳涛和团队都在认真考虑如何产生收益以及产品如何持续迭代升级。