肺是一个复杂的器官，其主要功能是交换气体。它是人体内最大的器官，在所有器官的氧合中起关键作用。由于其结构，细胞组成和动态微环境，很难在体外进行模拟。

由Olivier Guenat领导的伯尔尼大学ARTORG生物医学工程研究中心的专门实验室已经开发了称为片上器官的新一代体外模型，专注于为肺及其疾病建模。在首次成功地展示了肺的基本特征的片上肺系统之后，片上器官(OOC)技术实验室现已与亥姆霍兹感染中心合作开发了一种纯生物的下一代片上肺在德国以及Inselspital胸腔外科和呼吸科的研究。

完全可生物降解的真人大小的空气屏障

Pauline Zamprogno在OOC为其博士学位论文开发了新模型，总结了它的特点：“新的肺上芯片可复制一系列具有体内类似尺寸的肺泡。它基于薄而可拉伸的膜，具有在肺中天然发现的分子：胶原蛋白和弹性蛋白。该膜稳定，可在两侧均培养数周，可生物降解，其弹性特性可通过机械拉伸细胞来模仿呼吸运动。”

与第一代也是由Olivier Guenat围绕该团队建立的相比，开发的系统重现了肺细胞外基质(ECM)的关键方面：其组成(由ECM蛋白制成的细胞支持)，其结构(肺泡阵列)其尺寸类似于体内+纤维结构的尺寸)及其特性(可生物降解性，这是研究肺部疾病(如IPF或COPD)中屏障重塑的关键方面)。另外，与来自第一代片上肺的聚二甲基硅氧烷可拉伸多孔膜相比，制造过程简单且麻烦。

广泛的潜在临床应用

目前，要从新的芯片上培养的细胞用于研究，这些细胞是从胸腔内外科的肺切除术中接受癌症治疗的癌症患者获得的。部门负责人拉尔夫·施密德(Ralph Schmid)认为该系统具有双重优势：“第二代片上肺可以植入健康或患病的肺泡细胞。这为临床医生提供了对肺生理学的更好理解和预测的工具。药物筛选以及可能用于精密医学的领域，从而确定能够最大程度地帮助特定患者的特定疗法。”

“这种膜的应用范围很广，从对肺功能和病理的基础科学研究到发现新的途径，以及更有效地发现潜在的新疗法，” Inselspital肺炎科主任Thomas Geiser说道。 Insel Gruppe的教学和研究主管。