微流控肠道芯片研究进展

李英洁 张 琛 王 蕾 车炼强*

(1.四川农业大学动物营养研究所，成都 2611130；2.中国科学院过程工程研究所，生化工程国家重点实验室，北京 2100089；3.山东省食品药品检验研究院，济南 2250101)

动物试验为营养与医学研究做出了巨大贡献。适宜的动物试验模型(如坏死性肠炎仔猪模型、肥胖和糖尿病小鼠模型等)已被广泛用于研究疾病发生机制及药物或营养干预效果评估[1-2]，然而，体内试验受外部环境、个体差异、个体内多器官复杂相互作用影响，只能在一定程度上反映试验因素下动物的整体情况，不能反映试验因素对特定器官的作用[3]。20世纪60年代，Russell等[4]提出针对动物试验的“3Rs”原理，即“Replacement、Reduction、Refinement”：采用非生命体替代试验动物、减少动物数量至最低限度、不断改进动物试验以提高动物福利，基于此涌现出了大量体外试验模型，如组织培养、细胞培养及微流控技术等。

微流控芯片又称芯片实验室，是一种在微米尺度空间对流体进行操控的试验技术，能将生物、化学等实验室基本功能微缩到几平方厘米的芯片上[5]；微流控技术具有高通量性、简易性、快速性等优势，使其成为体外试验中最具发展潜力的技术。本文将基于微流控芯片平台，综述微流控肠道芯片技术的研究历史与应用进展。

1 微流控芯片的研究历史

1990年，瑞士科学家Manz等[6]提出“小型化学平板芯片分析系统”概念，并命名为“微全分析系统(micro total analysis system，μTAS)”，微流控芯片即微全分析系统中的主要分支技术；1993年，Harrison等[7]采用微机械加工技术，研制出微流控芯片化学分析系统，此次改进为微流控芯片技术的长远发展奠定了基础；……