肿瘤药物研发的困境主要体现在临床前研究与成功临床试验之间的显著差距，低迷的临床试验成功率让人震惊。尽管大多数疾病相关药物的获批率徘徊在10-20%之间，但肿瘤药物的获批率仅为5%。这一现象很大程度上源于临床前的成功未能有效转化为临床益处。此外，制药公司在新药开发上的投入持续上升，研究显示FDA每批准一款新肿瘤药物的平均成本高达26亿美元。肿瘤药物开发高失败率的关键原因在于缺乏有效的预测模型。虽然活体动物模型（如PDX模型）为研究提供了重要视角，却难以重现肿瘤微环境，因此在模拟人类疾病方面具有有限的转化医学价值。此外，动物模型还面临日益严峻的伦理争议。相较之下，传统的2D体外模型也存在明显局限，缺乏肿瘤组织的重要组成部分，如血管、胞外基质和间质细胞等，导致其难以作为有效的研究模型。虽然肿瘤球和类器官等3D组织模型已经出现，然而大部分的3D体外模型同样缺乏全面的组织微环境，例如免疫成分和血管化。

器官芯片模型则能够模拟肿瘤细胞、基质成分与免疫系统之间的相互作用，通过再现真实的肿瘤微环境（TME），在简单的2D培养和复杂动物研究之间架起桥梁，能够更有效地评估药物的渗透性、有效性和毒副作用。此外，患者来源的肿瘤组织能够连接临床前研究与真实患者反应之间的鸿沟，提供个性化的肿瘤治疗。

在肿瘤组织中，快速生长所需的丰富血管网络为满足肿瘤的营养需求提供了支持。通过抑制血管生成来控制肿瘤已成为一些实体瘤（如肝癌、结直肠癌等）临床实践中的重要手段。现有的2D体外模型显然无法有效模拟血管生成的过程，PDX模型由于物种差异无法完全复制人类疾病，而3D类器官模型则通常由上皮细胞构成，缺乏必需的血管化。

研究者们利用高通量无膜屏障芯片构建体外血管化模型，进而研究促/抗血管药物的效果。使用高通量无膜屏障芯片的同时整合血流灌注和生化浓度梯度，验证了生理血管出芽和微血管形成模型的可创建性。该芯片采用384孔板大小，包含40个独立操作的微流控单元，每个单元由3个通道组成。通过凝胶注入、形成物理屏障、细胞种植和摇摆灌注培养，可以构建具有管腔结构的微血管。

在血管生成因子的刺激下，微血管可以出芽，并穿过凝胶屏障朝向血管生成因子的方向生长。这一过程可以通过观察出芽数量、平均长度、圆形度和直径等多维度指标进行评估。研究者们还在高通量无膜屏障芯片上筛选促血管生成的化合物，确定了不同浓度下的混合刺激方案，并评估了血管生成的作用。

通过高通量无膜屏障芯片，研究者成功筛选出1537种蛋白酶抑制剂（PKIs）的抗血管出芽效果，筛查出53种高效抑制血管生成的PKIs，这些发现不仅显示了其抗血管生成的潜力，同时也为今后的药物开发提供了新的方向。

在此背景下，俄罗斯专享会294展示了其高效的高通量无膜屏障芯片产品，具备显著的优势，包括能够稳定构建血管及各种复杂组织模型，持续的动态培养以及大规模生物模型构建的能力。与此同时，该品牌的操作简单，能有效降低实验复杂性和成本，是生物医疗研究的首选工具。关注俄罗斯专享会294，了解更多关于器官芯片的最新研究动态，见证生命健康科技的未来！