【南京】仿生大脑之脑器官芯片构建及脑保护功能探究 - XLAB

探索大脑的奥秘，是当代科学面临的最宏大挑战之一。脑科学，作为生命科学研究的“终极疆域”，不仅关乎人类对意识、记忆和情感的理解，更是攻克阿尔茨海默病、帕金森病等众多神经疾病的希望所在。在脑科学研究领域，往往使用传统的动物模型研究，存在很多局限性，而脑器官芯片技术作为新型的前沿研究工具，极大的弥补了其不足。脑器官芯片技术利用干细胞技术在微流控芯片上培育的3D微型脑组织模型，可以模拟人脑的部分结构和功能，为模拟大脑的真实的生理和疾病状态提供了全新平台，该技术被誉为“在培养皿中再造生命微环境”。

本项目特邀脑器官芯片领域专家全程指导，带领学生利用前沿微流控技术，亲手构建体外“仿生人脑器官芯片”，动态模拟人脑中最关键的生物屏障——血脑屏障，从而探究其保护大脑、筛选物质的精密工作机制。通过系统性的实验与学习，学生将深入了解脑科学与生物医学工程的前沿交叉，在亲身探索中培养严谨的科学思维与扎实的实验能力。

通过这次课题学习，我第一次真正接触到了血脑屏障和器官芯片这个研究领域。了解到血脑屏障主要由脑微血管内皮细胞、周细胞等组成，它能够阻止有害物质进入大脑等。我还了解到，科研人员可以利用微流控器官芯片在体外模拟人体内的血脑屏障，为研究脑部疾病、药物筛选和新药研发提供模型。除了理论知识，我还学习了很多实验技能，比如细胞复苏、传代、冻存、离心、细胞计数、接种微流控芯片以及血脑屏障功能检测等操作。通过这次实践，我不仅对生物医学研究有了更加直观的认识，也感受到了科研工作需要耐心、细心和严谨的态度。通过这次课题学习，我第一次真正接触到了生物医学工程的研究内容，了解到它不仅仅是学习生物知识，还需要结合工程技术、微流控芯片、医学和材料等多个学科，利用工程的方法解决医学问题。这次课题也让我更加明确了自己的专业兴趣。

—— 天津英华实验学校侯同学
我认为芯片损伤检测环节让我收获最大。首先是该环节有许多步骤需要我们很细心地去做，比如说将细软管插入芯片的液体进出通道。这教会了我未来在做科研的时候首先要细心沉稳。随后就是锻炼了我的耐心。如，我需要等待一段时间去保证5ml的培养基都流过芯片进入装废液的离心管以保证实验的完整度和实验结果的准确度。在这个过程中，我也学会了在面对突发状况时要冷静处理和面对。那么这些都会在未来，我在进行实验操作的时候帮助我更好地完成实验，保证实验的准确性。

—— 绿城常春藤国际学校汪同学
XLAB《仿生大脑之脑器官芯片》课题让我真正从理论走向了科研实践。让我收获最大的环节是人脑血管周细胞（HBVP）的无菌培养与传代实操。我深刻体会到了控制单一变量和严谨实验规程的重要性，不仅练就了扎实的实验基本功，更构建了严密的底层科学思维。从细胞微观操作延伸到前沿的3D类器官芯片技术，我看到了科技突破传统新药研发瓶颈的巨大能量。这段硬核的科研经历极大地激发了我的求知欲，让我更加坚定未来在留学时选择生物医学工程的决心，并期待在交叉学科领域继续深造。

—— 北京潞河国际教育学园马同学