摘要：
针对骨关节炎研究中传统体外关节模型的局限，围绕关节芯片技术开展系统性研究，解析关节关键组织特性与微环境构建需求，梳理现有技术瓶颈并提出解决方案与原型设计思路，明确关节芯片研发方向，旨在打造高性能体外关节模型，为关节疾病机制探究与相关研发工作提供支撑。
01研究背景骨关节炎是全球致残的主要诱因之一，暂未出现可逆转其病程的相关研究成果，传统体外关节生理病理模型存在明显不足，严重制约疾病机制研究与相关研发推进，关节芯片作为新型体外关节模型，能模拟关节生理病理活动，成为该领域的研究核心方向。
02主要内容
概述软骨、软骨下骨、滑膜等关节核心构建组织的结构与功能，重点阐释软骨承载机制，确定关节芯片需复刻的应力微环境特征；梳理现有关节芯片的类型，指出多组织共培养与特定机械刺激无缝整合是核心挑战；针对该问题提出潜在解决方案，完成关节芯片原型概念设计；探讨关节芯片发展面临的各类挑战与问题。
03研究设计
以复刻关节关键微环境为核心目标，结合关节关键组织的结构、功能与力学特性，分析现有体外关节模型及关节芯片的技术短板，针对性提出优化方案并完成原型概念设计，系统梳理该技术的研发方向与现存问题。
04结果
明确了关节芯片需模拟的关键微环境特征，界定出该技术研发的核心难题，形成了应对核心难题的潜在解决方案，完成关节芯片原型的概念设计，厘清了关节芯片后续发展的关键问题与核心研发目标。
05思路延伸
以精准还原关节生理病理微环境为核心导向，持续优化多组织共培养与机械刺激的融合方式，不断完善关节芯片的模型构建与功能设计，依托高性能体外关节模型深化关节疾病相关基础研究。
原文来源：
1. 期刊：Nano-Micro Letters2. 发表时间：2026-01-053. DOI：10.1007/s40820-025-02031-54. 作者：Zhenjun Lv、Yuwei Chai、Xiumei Zhang、Weiwei Lan、Junchao Wei、Lu Li、Weiyi Chen、Yiting Lei、Jun Liu、Zhong Alan Li、Di Huang