综述：器官芯片技术评估微纳塑料与其他环境毒物的比较研究

这篇综述系统比较了器官芯片（OOC）技术在微纳塑料（MNPs）与其他环境毒物（如PFAS、重金属）毒性评估中的应用，揭示了当前研究集中于肺、肝等器官的现状，指出OOC在模拟生理微环境（如血流剪切力、血脑屏障BBB）和跨器官毒性研究中的优势，同时呼吁拓展对心脏、胎盘等薄弱器官的探索。

　　

引言：环境毒物与器官芯片的崛起
环境毒物如微纳塑料（MNPs，1 nm–5 mm）和全氟烷基物质（PFAS）的全球污染引发健康担忧。传统2D细胞培养和动物模型难以模拟人体复杂生理，而器官芯片（OOC）通过微流控技术整合细胞三维培养、动态流体剪切力（如肺芯片模拟呼吸），成为评估毒物跨器官作用（如MNPs穿透血脑屏障BBB）的新兴工具。

OOC技术优势与挑战
PDMS材质的OOC设备因透明、可塑性强被广泛应用，但其疏水性可能吸附疏水毒物（如MNPs），干扰实验准确性。相比静态2D培养，OOC能模拟肠道蠕动（gut-on-a-chip）或肺泡扩张（lung-on-a-chip），更真实反映毒物对细胞-组织互作的影响。例如，肝芯片可研究MNPs代谢产物对肝窦内皮细胞的损伤，而多器官平台（如肝-肾联用系统LK-MPS）揭示了毒物跨器官代谢关联。

研究热点与空白领域
热图分析显示，肺芯片研究占比最高（占空气颗粒物研究70%），而心脏、胎盘芯片仅占5%。MNPs的OOC研究显著少于重金属或PFAS，且缺乏对BBB穿透机制的深入解析。脑芯片因神经血管单元复杂性进展缓慢，胎盘芯片则对胎儿发育毒理研究至关重要但未被充分探索。

未来方向：从单器官到人体模拟
多器官芯片（如肺-肝-血脑屏障联用）将成趋势，需开发抗吸附芯片材料（替代PDMS）并整合实时传感器。此外，标准化MNPs暴露剂量（如10⁶ particles/mL）和形状（纤维/碎片）是可比性研究的关键。通过填补器官空白（如皮肤芯片评估MNPs透皮吸收），OOC技术有望构建环境毒物对人体全系统的“毒性图谱”。

结语
OOC技术正重塑毒理学研究范式，其高通量、低成本特性为MNPs等新兴污染物的健康风险评估提供不可替代的平台，而跨学科合作将推动该技术从实验室走向法规毒理学应用。