在生命科学领域，类器官芯片技术因其在疾病研究、药物筛选和新药开发等方面的巨大潜力而备受关注。然而，高精度、高复杂度的芯片制造工艺长期制约着该技术的产业化进程。近日，我国科技创新企业摩方精密宣布，其自主研发的面投影微立体光刻（PμSL）3D打印技术取得重大突破，成功解决了类器官芯片血管化网络构建、跨器官代谢模拟等关键制造难题，为高通量生物芯片的工业化生产提供了创新解决方案。
传统类器官芯片制造依赖光刻、蚀刻等平面加工工艺，难以实现复杂三维结构的精准成型。摩方精密通过自主研发的2μm级超高精度3D打印系统，可精确控制芯片内部微流控通道的尺寸与空间排布。其最新推出的毛细血管器官芯片采用分层设计，包含5层平行流道，每层集成14行25μm宽的微通道，并通过7-10μm梯形小孔实现物质交换。这种仿生血管网络结构使芯片能持续进行营养物质和代谢废物的输送，支持结直肠癌类器官、肾近端小管类器官等复杂模型的长期培养，突破了传统生物反应器在类器官尺寸（可达厘米级）和成熟度方面的限制。
据《2024-2030年类器官和器官芯片行业报告》显示，全球市场规模正以年复合增长率24%的速度扩张，预计2030年将达到156亿美元。政策层面，中国“十四五”重点研发专项和美国FDA新规均将类器官芯片技术列为战略发展方向。在此背景下，摩方精密的微纳3D打印技术展现出显著优势：其设备打印体积达50mm×50mm×50mm，速度较传统工艺提升5倍，且支持树脂、水凝胶、陶瓷等多种生物兼容材料。通过自动化调平系统和智能流控参数优化，芯片制造成功率提升至95%以上，生产成本降低40%。
该技术已在实际科研中取得多项突破。东南大学团队利用摩方nanoArch® P150系统制备乳腺癌细胞外渗检测芯片，通过胶原凝胶通道与血管通道的协同设计，揭示了癌细胞转移机制；上海大学研发的内分泌胰腺芯片结合微流控纺丝技术，实现了糖替代品对胰岛细胞功能影响的精准评估；中南大学开发的Transwell集成化肿瘤类器官芯片，则为肿瘤转移性研究提供了创新工具。这些案例印证了3D打印技术在构建多器官联动模型、实现个性化芯片设计方面的独特价值。
摩方精密技术总监彭瑛博士表示：“我们的双精度设备（如microArch® D0210）实现了2μm-10μm动态精度切换，在保证血管网络精细度的同时，大幅提升了复杂结构的打印效率。例如微穹顶分级结构的生产效率提升350%，这对推进器官芯片的批量化生产具有重要意义。”目前，该技术已应用于复旦大学、南京鼓楼医院等机构的科研项目，成功培养出世界最大体积的体外结直肠癌模型，其药效反应与临床结果高度吻合。
随着技术成熟度的提高，摩方精密正推动器官芯片向标准化生产迈进。其设备可兼容FDA认证材料，支持定制化芯片设计，满足不同研究机构的特殊需求。未来，这项技术有望在疾病建模、个性化医疗、化妆品检测等领域实现更广泛应用，为破解生命科学难题提供强有力的技术支撑。