Akura 器官芯片系统是一系列新一代体外检测板，包括Akura Twin，Akura Flow，Akura Immune Flow。该系统通过细胞微流控培养条件、器官间相互作用以及在连续流动下添加免疫细胞，创建微生理系统 (MPS)。一种技术，可将 3D 细胞培养增强为免疫活性微流控多器官实验，并实现大规模应用。
图：InSphero Akura器官芯片
Akura 最大的技术路线特点，并不是单纯“做芯片”，而是：先构建标准化、高质量的 3D spheroid/organoid，再接入微流控系统。这是目前很多传统 OoC 系统不具备的优势。
图：从 spheroid 到器官芯片的一体化系统
其优势包括：
不同器官模型可分别优化培养条件
不同组织成熟时间可以同步协调
上芯片前即可完成 QC（质量控制）
可先验证单器官功能，再构建多器官系统
大幅降低系统整体变异性
相比市场上一些“直接在芯片内培养细胞”的方案：Akura 的实验稳定性、重复性和批间一致性通常更好，更符合药企对工业化数据的要求。这也是 InSphero 在药物研发领域比很多 academic-style OoC 公司更容易落地的重要原因。
当前器官芯片行业一个非常大的痛点是：生理模型越复杂，系统越难操作。很多品牌依赖：
外接泵、tubing 管路、bubble trap、专业工程背景、定制化操作...... 导致学习成本高、维护复杂、实验失败率高、难以规模化进入药企 routine workflow
而 Akura 的核心理念是：Complex biology without complex operation
其采用：
无泵（pumpless）
无管路（tubeless）
重力驱动（gravity-driven flow）
倾斜灌流（tilting perfusion）
实现连续微流控培养。
图：InSphero Akura Flow
带来的实际价值是：更容易上手、芯片运行稳定、减少气泡问题、长周期培养更可靠、降低人为误差、更适合生物实验室而非工程实验室。这一点非常符合当前 pharma 用户对“易用型 OoC”的需求趋势。
目前很多器官芯片产品仍停留在：低通量、手工操作、学术研究工具
而 Akura 的另一个核心优势是：从设计之初就面向标准化与自动化。其系统遵循 ANSI/SLAS 标准板格式。 支持：
自动移液工作站
robotic liquid handler
高内涵成像系统
plate reader
标准 incubator
图：InSphero Akura器官芯片可灵活及时地组装预制球体
尤其重要的是：Akura Flow 384 可实现：24 个独立单元、 每单元 12 个 compartment、并行大量实验条件
这是当前很多 OoC 系统难以做到的。因此：Akura 不仅适合机制研究，更适合：
药物筛选
DDI（药物相互作用）
ADME
长周期毒理
多器官代谢研究
工业级 preclinical workflow
Akura 支持：
多器官互作（如肝-肠、肝-肺等）
肿瘤-免疫研究
免疫细胞循环
炎症与转移模型
图：InSphero Akura器官芯片肝脏-胰岛互作模型
其中 Akura Immune Flow 能较好解决传统微流控系统中免疫细胞易沉降、堵塞的问题，更适合免疫相关研究。同时系统兼容多种 downstream analysis，包括：
RNA-seq / qPCR
omics
高内涵成像
活细胞观察
histology
上清液实时采样
相比部分封闭式芯片系统，实验分析灵活性更高。
图：InSphero Akura器官芯片利用各种可用的读出方法提取最大信息量
InSphero将高一致性的 3D 类器官模型，与易操作、可扩展的微流控系统结合，更适合药物研发中的标准化与规模化应用。
关于InSphero器官芯片组合的更新资料或应用，您可前往曼博生物-InSphero 3D培养资源中心获取更多资料（点击获取），也欢迎直接联系我们。
| 项目 | Akura Flow | Akura Immune Flow | Akura Twin |
|---|---|---|---|
| 核心定位 | 多器官动态培养 | 悬浮/免疫细胞 + 多个 3D 组织 | 两个 3D 组织之间的互作 |
| 3D 模型 | Spheroid / Organoid / Microtissue | Spheroid / Organoid / Microtissue | Spheroid / Organoid / Microtissue |
| 推荐模型尺寸 | 150–600 μm | 200–600 μm | 200–800 μm |
| 悬浮细胞 | ❌ 不推荐 | ✅ 核心功能 | ✅ 支持 |
| 免疫研究 | 有限 | 核心应用 | 核心应用之一 |
| 器官互作 | ✅ 多器官 | ✅ 多器官 + 悬浮细胞 | 两个相邻组织直接互作 |
| 流体方式 | 重力驱动 | 重力驱动 | 重力驱动 |
| Tilter | 推荐 | 推荐 | 推荐/用于产生流动 |
| 典型倾斜 | ≤20°（芯片运动） | 最高约85° | 典型20–40° |
| 芯片/板材料 | Polystyrene | COC底部 | Polystyrene + COP底膜 |
| 主要优势 | 灵活组合多个器官模型 | 让循环细胞真正参与器官芯片实验 | 标准化、高通量研究器官-器官互作 |
Akura Flow 是面向 无支架 3D spheroid/organoid、多器官互作和动态灌流的 Organ-on-Chip 系统。
Akura Flow 支持多种无支架 3D 细胞模型，包括：
推荐使用能够通过 Akura 96 或 Akura 384 Microplates 形成的无支架 3D 模型。该模型具有较紧密的结构，直径约 150–600 μm，以便转移并在实验过程中保持结构完整性。
不建议。
由于 Akura Flow 的芯片结构和流体特性，悬浮细胞可能在数小时内发生沉降，并在培养基储液区积累或造成微流控通道堵塞。
如果需要研究免疫细胞、转移性肿瘤细胞或工程化 T 细胞等悬浮细胞与组织之间的相互作用，建议使用 Akura Immune Flow。
Akura Flow Chip 采用聚苯乙烯（Polystyrene）制成，底部厚度为 125 μm。
材料在 400–800 nm 波长范围内具有约 90% 透光率，适合高内涵成像。同时，其细胞排斥特性有助于减少细胞黏附，维持 spheroid/organoid 的形态和功能。
可以。
Akura Flow 符合 ANSI/SLAS 微孔板标准，可与常见实验室设备以及自动化系统配合使用。
4 个芯片可以安装在铝制 handling frame 中，腔室间距为 4.5 mm，对应标准 384 孔板的位置。完整组装后包含 8 个单元，每个单元 10 个培养腔室，可容纳直径最大约 600 μm 的 spheroid。
Akura Flow 采用重力驱动灌流（gravity-driven perfusion）。
将装有 4 个芯片的 handling frame 放置在培养箱内的 Akura Programmable All-In-One Tilter 上，通过前后倾斜产生重力驱动流体。
芯片围绕短轴运动，倾斜角度最高可达约 20°，整个系统不需要传统的外接泵和管路。
InSphero建议使用 Akura Programmable All-In-One Tilter 来控制 Organ-on-Chip 中的重力驱动流。
该设备可以放置在标准培养箱内，并通过可编程的往复运动控制倾斜角度、暂停时间和运动间隔，从而调节流速、剪切力等流体条件。
不建议。
Akura Flow 设计用于培养预先形成的 spheroid/organoid。
建议先使用 Akura 96 或 Akura 384 Microplates 完成 3D 模型形成和质量控制，然后再将模型转移到 Akura Flow 中。
这种方式也方便组合具有不同培养时间和培养基需求的多器官模型。模型转移可以手动、半自动或全自动完成。
完成 3D 模型培养并通过质量控制后，可以使用移液器将 spheroid/organoid 转移到对应培养腔室。
对于易受剪切力损伤的模型，建议使用较低剪切力进行转移，并使用足够宽的枪头。
可以。
Akura Flow 支持活细胞成像，并可与包括：
等系统配合使用。
此外，培养后的模型可以进行 RNA 测序、蛋白质组学、质谱等下游分析。
Akura Immune Flow 是在 Akura Flow 基础上进一步加入悬浮细胞动态循环和免疫相关功能的系统。其核心特点是通过特殊微流控通道设计减少悬浮细胞沉降，使悬浮细胞能够持续与多个 spheroid/organoid 相互作用。
Akura Immune Flow 支持多种无支架 3D 模型，包括：
推荐使用 Akura 96 或 384 Microplates 形成的无支架 3D 模型，并且模型应具有较紧密的形态，直径约 200–600 μm。
目前已经成功使用的悬浮细胞包括：
原则上，只要细胞能够以单细胞形式在悬浮状态下存活，就可以考虑用于该系统。
具体实验需要针对细胞浓度进行优化。
可以。
该系统符合 ANSI SLAS 1-2004（R2012）微孔板标准。
4 个芯片可以安装在铝制 handling frame 中，培养腔室间距为 4.5 mm，对应标准 384 孔板的位置。
完整组装后包含 8 个单元，每个单元有 7 个培养腔室，培养腔室可以容纳最大约 600 μm 的 spheroid。
系统采用重力驱动灌流。
将装有 4 个芯片的 handling frame 放置在培养箱中的 Akura Programmable All-In-One Tilter 上，通过前后倾斜产生流体运动。
芯片可以围绕短轴进行最高约 85° 的倾斜。接近垂直的倾斜有助于使悬浮细胞持续运动，从而减少沉降和通道堵塞。
整个系统不需要泵和管路。
强烈建议使用。
Tilter 专门用于控制 Akura 系列 Organ-on-Chip 系统的重力驱动流体，可以设置：
并通过微处理器进行控制，从而对剪切力、流速和流量等条件进行调节。
系统可支持从数小时到数周的培养，具体取决于所使用的细胞模型和实验条件。
对于不同应用，建议在培养过程中持续监测细胞活力和功能，以确定适合该模型的The best培养时间。
不能。
Akura Immune Flow 设计用于预先形成的 spheroid/organoid。
建议先使用 Akura 96 或 Akura 384 Microplates 完成 3D 模型形成，然后进行质量控制，再转移至 Immune Flow 系统。
当 spheroid/organoid 达到推荐的 200–600 μm 尺寸并通过质量控制后，可以使用移液器直接转移到对应培养腔室。
芯片顶部开放，方便操作。对于较脆弱的组织结构，建议采用低剪切力移液，并使用较宽的枪头；建议可将 10–20 μL 移液枪头进行适当修剪。
转移可以手动、半自动或全自动完成。
可以，而且这是该系统的重要应用方向。
动态流体可以促进悬浮免疫细胞与 3D 模型之间的相互作用，可用于研究：
等过程。
可以。
系统支持活细胞成像，可与共聚焦和荧光显微镜等系统兼容。
同时，培养后的 spheroid/organoid 可以进行回收，并用于：
从而分析基因表达、蛋白分泌和代谢活动等。
Akura Twin 的核心定位与前两个产品有所不同：它重点解决的是两个相邻 3D 组织之间的器官-器官互作，同时允许免疫细胞参与其中。两个培养腔室通过微流控通道连接，使可溶性因子和单细胞可以在两个组织之间移动，而 spheroid/organoid 保持在各自的培养腔室中。
Akura Twin 支持多种无支架 3D 细胞模型，包括：
推荐使用 Akura 96 或 Akura 384 Microplates 形成的 spheroid/organoid，模型直径建议约 200–800 μm。
已经使用过刺激和未刺激的 PBMCs。
原则上，只要细胞能够以单细胞形式在悬浮状态下存活，就可以考虑使用。具体实验需要针对细胞浓度进行优化。
官方 FAQ 给出的尺寸为：
| 部件 | 尺寸 |
|---|---|
| Spheroid 培养腔室 | 直径 1 mm × 高 600 μm |
| 连接通道 | 宽 1.6 mm × 高 100 μm |
| 孔间距 | 4.5 mm center-to-center |
孔间距与标准 384 孔板一致。
Akura Twin 采用重力驱动灌流。
将 Microplate 放置在培养箱内的 Akura Programmable All-In-One Tilter 上，通过前后倾斜产生两个相邻培养腔室之间的双向流动。
典型倾斜角度为 20–40°，不需要外接泵和管路。
强烈建议使用。
Tilter 可以对运动角度、暂停时间和运动间隔进行编程，从而控制流体相关参数，例如：
如果要实现两个培养腔室之间的流体和细胞交换，需要 Tilter 产生重力驱动流。
明确指出：
这些通道与系统的旋转轴平行，因此不会受到有效的倾斜运动影响。
因此，这些通道可以作为无流动（No-flow）对照组，用于与正常流动条件进行比较。
板体采用聚苯乙烯（Polystyrene），底部膜采用 COP（环烯烃聚合物），厚度为 188 μm。
COP 在 400–800 nm 范围内具有约 92% 透光率，因此适合高分辨率成像。
不能。
Akura Twin 用于培养预先形成的 spheroid/organoid。
建议先使用 Akura 96 或 Akura 384 Microplates 完成 3D 模型聚集和质量控制，然后再转移到 Akura Twin。
转移可以手动、半自动或全自动完成。
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