近日，國內(nèi)生物科技企業(yè)碳碼科技宣布，其自主研發(fā)的YI-22壓差培養(yǎng)系統(tǒng)成功將原代腫瘤在體外環(huán)境中的存活時間延長至28天以上。這一技術(shù)突破不僅解決了長期困擾科研界的技術(shù)難題，更重要的是，它精準地填補了傳統(tǒng)細胞實驗與動物實驗之間的技術(shù)空白，為抗癌藥物研發(fā)提供了全新的研究平臺。

藥物研發(fā)的”缺失環(huán)節(jié)”：從細胞到動物的鴻溝

在藥物研發(fā)領(lǐng)域，長期存在著一個難以逾越的技術(shù)鴻溝。傳統(tǒng)的二維細胞培養(yǎng)雖然成本低廉、操作簡便，但其過度簡化的培養(yǎng)環(huán)境無法真實反映人體內(nèi)復(fù)雜的微環(huán)境；而動物實驗雖然能夠提供更接近人體的研究數(shù)據(jù)，卻存在著種屬差異大、倫理爭議多、周期長、成本高等諸多限制。

“我們一直在尋找一種能夠橋接細胞實驗與動物實驗的理想模型。”碳碼科技創(chuàng)始人杜崗博士表示，”類器官技術(shù)的出現(xiàn)曾給我們帶來希望，但它仍然有其局限性?！?/p>

突破類器官局限：組織培養(yǎng)的成本與可行性優(yōu)勢

近年來，類器官技術(shù)作為藥物研發(fā)的新興平臺備受關(guān)注。然而，碳碼科技的技術(shù)路線選擇了更為直接的腫瘤組織培養(yǎng)，這一選擇在成本與可行性方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。

與傳統(tǒng)類器官培養(yǎng)相比，碳碼科技的組織培養(yǎng)技術(shù)省去了從組織解離到類器官形成的復(fù)雜過程，大大簡化了操作流程，降低了技術(shù)門檻。在成本方面，組織培養(yǎng)無需特殊的基質(zhì)膠和昂貴的生長因子組合，單個樣本的培養(yǎng)成本可比類器官降低約40%。

“更重要的是，組織培養(yǎng)更好地保留了腫瘤原有的空間結(jié)構(gòu)和細胞異質(zhì)性?！奔夹g(shù)負責人解釋道，”在腫瘤組織中，不同細胞類型之間的相互作用、細胞外基質(zhì)的組成、營養(yǎng)和氧氣的梯度分布，這些都是影響藥物反應(yīng)的關(guān)鍵因素，而在類器官形成過程中，這些特征往往會部分丟失?！?/p>

組織微環(huán)境：更接近體內(nèi)的生物學(xué)特征

碳碼科技的技術(shù)核心在于最大限度地保留腫瘤組織的原始特征。研究表明，腫瘤組織在體內(nèi)所處的微環(huán)境對其生物學(xué)行為具有決定性影響。這種微環(huán)境不僅包括各種細胞成分，還包括獨特的物理和化學(xué)特征。

“腫瘤組織在體內(nèi)經(jīng)歷著特定的力學(xué)環(huán)境，包括間歇性的流體剪切力、周期性的拉伸和壓縮等?！倍艒彶┦恐赋觯蔽覀兊膲翰钆囵B(yǎng)系統(tǒng)通過精準調(diào)控流體力學(xué)參數(shù)，成功模擬了這些關(guān)鍵的物理因素?！?/p>

這種對原始微環(huán)境的高度保留使得培養(yǎng)的組織在藥物反應(yīng)方面展現(xiàn)出與體內(nèi)更高的相關(guān)性。與類器官相比，組織培養(yǎng)更好地保留了腫瘤原有的血管網(wǎng)絡(luò)雛形、免疫細胞浸潤特征和細胞外基質(zhì)組成，這些因素共同構(gòu)成了藥物在體內(nèi)實際作用的”舞臺”。

技術(shù)突破的關(guān)鍵：壓差驅(qū)動的培養(yǎng)系統(tǒng)

碳數(shù)科技的核心創(chuàng)新在于其獨特的壓差驅(qū)動培養(yǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過精確控制0.01-10kPa的動態(tài)壓力梯度，高度復(fù)刻了人體血液循環(huán)的特征，為腫瘤組織提供了更加生理化的培養(yǎng)環(huán)境。

“傳統(tǒng)的靜態(tài)培養(yǎng)就像是一個死水池塘，而我們的系統(tǒng)構(gòu)建的是一條流動的溪流?！奔夹g(shù)負責人用比喻解釋道，”這種動態(tài)的環(huán)境不僅改善了營養(yǎng)供應(yīng)和代謝廢物排出，更重要的是模擬了組織在體內(nèi)經(jīng)歷的力學(xué)環(huán)境?！?/p>

與主流微流控芯片技術(shù)相比，碳碼科技的壓差培養(yǎng)系統(tǒng)在保持精確灌注控制的同時，大幅降低了設(shè)備復(fù)雜度和操作難度，使得該技術(shù)更易于在普通實驗室中開展和推廣。

應(yīng)用前景：從基礎(chǔ)研究到臨床轉(zhuǎn)化的全鏈條價值

這一技術(shù)突破在多個應(yīng)用場景中展現(xiàn)出巨大潛力。在藥物研發(fā)領(lǐng)域，制藥企業(yè)可以在臨床前階段獲得更加可靠的藥效評估數(shù)據(jù)，顯著降低后期臨床試驗的失敗風險。據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)藥物研發(fā)過程中，約60%的候選藥物在臨床階段因有效性不足而失敗，這一技術(shù)有望大幅改善這一狀況。

在精準醫(yī)療方面，該技術(shù)使得醫(yī)生能夠在治療前測試患者腫瘤組織對不同藥物的敏感性，為制定個性化治療方案提供依據(jù)?！边@就像是給每位患者創(chuàng)建一個’體外替身’，幫助我們在實際用藥前預(yù)判治療效果?！币晃慌R床合作醫(yī)生表示。

技術(shù)普及的可行性：降低門檻，推動行業(yè)進步

相比當前火熱的類器官技術(shù)，碳碼科技的組織培養(yǎng)方案在技術(shù)普及方面展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。其設(shè)備成本較復(fù)雜的微流控芯片系統(tǒng)降低約30%，操作培訓(xùn)時間縮短至傳統(tǒng)技術(shù)的三分之一，這使得更多的研究機構(gòu)和醫(yī)療機構(gòu)能夠承擔并使用該技術(shù)。

“技術(shù)的價值不僅在于其先進性，更在于其可及性。”杜崗博士強調(diào)，”我們致力于開發(fā)既先進又實用的技術(shù)解決方案，讓更多研究者能夠從中受益。”

行業(yè)影響：重新定義藥物研發(fā)路徑

碳碼科技的這項技術(shù)突破正在悄然改變傳統(tǒng)的藥物研發(fā)路徑。通過在細胞實驗與動物實驗之間建立起更加可靠的中間環(huán)節(jié)，該技術(shù)有望優(yōu)化藥物篩選流程，提高研發(fā)效率，降低整體研發(fā)成本。

多位行業(yè)專家認為，這種基于組織工程的技術(shù)平臺代表了藥物研發(fā)模型的發(fā)展方向。隨著技術(shù)的不斷完善和推廣應(yīng)用，它有望成為藥物研發(fā)過程中的新標準，為整個行業(yè)帶來深遠影響。

未來展望：技術(shù)演進與應(yīng)用拓展

隨著技術(shù)的成熟，碳碼科技正積極推進該技術(shù)在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用。除了腫瘤研究，該平臺在自身免疫疾病、代謝性疾病等研究領(lǐng)域同樣具有應(yīng)用潛力。同時，團隊正在探索將該技術(shù)與人工智能相結(jié)合，通過大數(shù)據(jù)分析進一步提升藥物反應(yīng)預(yù)測的準確性。

“讓腫瘤在體外存活28天只是我們技術(shù)能力的體現(xiàn)，更深層的意義在于，我們?yōu)樗幬镅邪l(fā)提供了一種更加可靠、更加高效的研究工具?！倍艒彶┦勘硎荆蔽覀兿嘈?，這項技術(shù)將最終惠及每一位患者，為人類健康事業(yè)創(chuàng)造實實在在的價值?！?/p>

隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，像碳碼科技這樣的創(chuàng)新企業(yè)正在通過技術(shù)突破重新定義藥物研發(fā)的邊界，在中國生物醫(yī)藥創(chuàng)新版圖中刻下廣州的印記。

掃碼申請樣機試用或領(lǐng)取《3D 細胞與組織切片體外培養(yǎng)技術(shù)白皮書（2025 版）》，掃碼關(guān)注碳碼科技小紅書。

對碳碼科技壓差器官組織培養(yǎng)系統(tǒng)感興趣的老師可以添加微信詳聊：

廣州市碳碼科技有限責任公司簡介

廣州市碳碼科技有限責任公司（簡稱 “碳碼科技”）是器官組織體外培養(yǎng)與 3D 細胞領(lǐng)域的創(chuàng)新型企業(yè)，創(chuàng)始人杜崗博士擁有 15 年醫(yī)院臨床工作經(jīng)驗及多年海外學(xué)習(xí)經(jīng)歷。依托深厚的臨床醫(yī)學(xué)背景及科研洞察力，公司聚焦傳統(tǒng)組織體外培養(yǎng) “存活短、功能弱、成本高” 的行業(yè)痛點，研發(fā)出 “壓差-動態(tài)-無泵” 三位一體核心技術(shù)體系，重塑體外模型技術(shù)標準。

碳碼科技開發(fā)的壓差培養(yǎng)技術(shù)，采用高穩(wěn)定性氣泵與高敏傳感器，精準模擬體內(nèi)心血管系統(tǒng)壓力環(huán)境，將組織體外存活時間延長至 4 周以上，較傳統(tǒng)靜態(tài)培養(yǎng)提升 5-6 倍；動態(tài)培養(yǎng)系統(tǒng)可提供 0.1-10dyn/cm2 精準生物剪切力，匹配體內(nèi)不同血管力學(xué)環(huán)境，可使血管內(nèi)皮細胞功能活性提升3倍；無泵灌流技術(shù)則擺脫對高價蠕動泵的依賴，操作便利度顯著提升。

目前，公司已為中山大學(xué)、南京大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)等 20 余家科研機構(gòu)及第三方技術(shù)平臺提供技術(shù)服務(wù)?；诤诵募夹g(shù)開發(fā)的無泵灌流器官芯片，支持肝 – 腸、心 – 肝多器官共培養(yǎng)，為藥物研發(fā)、再生醫(yī)學(xué)、疾病機制研究提供 “低成本、高保真” 的體外模型解決方案，成為推動生物醫(yī)藥轉(zhuǎn)化研究的關(guān)鍵力量。

來源：碳碼科技