一种新的光子生物传感器使研究人员能够在“芯片上的器官”系统中实时跟踪氧气水平，以确保这种系统更接近于模拟真实器官的功能。如果芯片上的器官希望实现其在药物和毒性测试等应用中的潜力，这是至关重要的。
近十年来，芯片上的器官概念一直受到研究人员的广泛关注。这背后的想法是创造小规模的、模拟特定器官功能的生物结构，比如以与肺相同的方式将氧气从空气中输送到血液中。芯片上的器官，也被称为微生理模型，将被用于加快高通量测试，以评估新药的疗效。
由北卡罗来纳州立大学和北卡罗莱纳大学教堂山分校开发的光子生物传感器依赖于一种磷光凝胶，它在暴露于红外光后会发出红外(IR)光，类似于回声。有趣的是，这种材料在被光照射后发光的速度取决于其环境中的氧气含量。简单地测量响应时间就能相当准确地显示传感器附近的氧气，根据MedGadget的一篇报道．
但是，虽然近年来芯片上器官的研究取得了重大进展，但使用这些结构的一个障碍是缺乏旨在从系统中实际检索数据的工具。
“在大多数情况下，现有的收集芯片上器官的数据的唯一方法是进行生物测定、组织学或使用其他涉及破坏组织的技术，”该项目的通讯作者、北卡罗来纳州立大学电气工程助理教授迈克尔·丹尼尔(Michael Daniele)说，他同时也是北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校生物医学工程联合系的助理教授。
丹尼尔说:“我们真正需要的是能够在不影响系统运行的情况下实时收集数据的工具。”“这将使我们能够持续收集和分析数据，并对正在发生的事情提供更丰富的见解。我们的新型生物传感器就是这样做的，至少对氧含量是这样的。”
该生物传感器成功地在3D支架上进行了测试，使用人类乳腺上皮细胞来模拟健康和癌变组织。
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丹尼尔教授说:“我们下一步的工作之一是将生物传感器整合到一个系统中，该系统可以自动进行调整，以维持芯片上器官所需的氧气浓度。”“我们也希望与其他组织工程研究人员和行业合作。我们认为，我们的生物传感器可能是一种有价值的仪器，有助于推动芯片器官作为可行的研究工具的发展。”
这项研究发表在杂志上生物传感器和生物电子学．
