LOC（lab-on-a-chip）在过去20年来获得了巨大进步，许多芯片技术得以出现，如：肺芯片、心脏芯片、肝芯片、肾芯片和脑芯片等。在这些日新月异的技术中，尚缺少胚胎芯片——胚胎由于浓缩了各种生物因素因而可提供化学微缩芯片LOC之外的功能。清华大学医学院的刘静教授及其博士生赖羿宇基于一种软制PDMS工艺成功建立了一种“胚胎实验室”。他们的工作以“透明软制PDMS蛋壳”为题发表于最新出版的SCIENCE CHINA Technological Sciences 2015年第2期。

         众所周知，传统LOC是基于化学检测的，也就是将宏观化学检测手段微缩于芯片。这项研究中建立的“Egg-on-a-Chip”，则是基于完整生物学因素的，也就是将宏观生命体的核心微缩于芯片，因而在某些情况下较之传统LOC包含了更多的环境进化张量。

        大量实验数据证实，这一体系大大延长了鸡胚的培养时间。这种通过新工艺制备的PDMS蛋壳较好地模拟了真实蛋壳，其本身是透明的，因而内部胚胎可以直接通过显微镜观察并进行3维图像重建，由此可为科研和临床提供良好的活体成像工作平台。在从冬季到夏季延续近两年时间的一系列试验中，研究者采用PDMS全蛋壳已能成功培养鸡胚长达17.5 天；此外，嵌合蛋壳也得以成功安置于普通鸡蛋上进行相关实验。该装置还首次实现了X阶段鸡胚胎的孵化启动，并在这种人造装置中观察到了禽类前尿囊膜。

软制PDMS 嵌和蛋壳制备工艺

PDMS全蛋壳培养禽胚（原文中附有视频）

        此项研究建立的软制PDMS工艺可以在大多数实验室方便使用。由于“生物模具”可以一次性使用，比较适合制备生物空腔，这是传统硬质工业磨具无法通过有限步骤达成的。这一优势使得这种工艺不仅可作为一种鸡胚实验室，也有其它更多应用，例如, 当人们需要个性化的各种生物学测试装置时，这种工艺可以非常方便的以低成本方式制备出所需要的个性化PDMS容腔。由于PDMS一直是最好的生物材料之一，已在临床上应用多年，因而其安全性和广泛性易于确保。从实验角度而言，今后可以相对容易的制备出一个透明的头盖骨、一根空心内部面装有电子元件或监测装置的骨头或肋骨乃至进行药物筛选等，从而满足大量个性化生物医学研究和监测。

        研究还展望了“Egg-on-a-Chip”的应用前景，比如可将人血样或体液样品注入这种装置，达到某种早期诊断目的，这是因为一个鸡蛋本身已经是一个扩增系统甚至基因芯片。一般情况下，从少量稀有基因突变出发就能诊断疾病或癌症是比较困难的，因为人们并不知道这些稀有基因突变是最后依赖蝴蝶效应积累成为恶性肿瘤转移的来源还是保持终身潜伏，就算拥有高技术手段，要检测出这些基因突变也不易得出确切结论。因此若将人的血液或体液标本注射入透明鸡胚，一定时间内就可以进行孵化发育评估，这样不仅最终样本（血、细胞或者组织）得以扩大，那些稀有基因突变通过这种便携生物装置预先筛选后，所得结果也许比直接用仪器检测更可靠。另外注射了人血样或体液标本的鸡蛋，不再需要冰袋保存，远程邮递也相对方便，这也是“Egg-on-a-chip”应对“市场应用挑战”的一个例子。 

对此研究感兴趣请原文：

LaiY Y, Liu J. Transparent soft PDMS eggshell. Sci China Tech Sci, 2015, 58:273-283, doi: 10.1007/s11431-014-5737-4