构建体外肺模型来模拟肺部感染和炎症反应一直是一项重要但极具挑战性的任务。基于二维细胞培养的肺上皮细胞2D模型早也存在，但缺乏多种关键的生理条件，如不同类型免疫细胞的参与和仿真的气液交换环境。

器官芯片研究的先驱者们已经开发出了肺泡芯片，并将两个肺部芯片用直连的流通管道连接起来。虽然这种模型为肺泡疾病建模提供了强有力的工具，但它仍然缺乏免疫细胞如巨噬细胞和单核细胞等加入后的状态模拟，并缺少肺芯片之间气流和气溶胶传输功能。

2022年10月，东大苏州医疗器械研究院院联合东南大学、孵化企业艾玮得生物组建的器官芯片团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表了《A storm in a teacup——A biomimetic lung microphysiological system in conjunction with a deep-learning algorithm to monitor lung pathological and inflammatory reactions》一文，报道了该团队将肺器官芯片和人工智能算法结合用于肺部病理及炎症研究的最新进展，该文第一作者为江苏艾玮得生物科技有限公司副总经理陈早早博士，通讯作者为东南大学生物科学与医学工程学院院长顾忠泽教授（原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0956566322008120?via%3Dihub）。

《Biosensors and Bioelectronics》期刊，于1985年创刊，致力于生物传感器和生物电子学研究、设计、开发和应用，为该领域的主要国际期刊及Top期刊，2022年影响因子12.545。

该文中，器官芯片团队研发了功能性和智能生物材料，通过微流控技术建立气-液双流路微流体系统模拟流体流动和剪切应力，实现对肺泡结构中的肺上皮细胞、内皮细胞、免疫细胞和细胞外基质等组织和环境的高精度构建，成功设计并构建了具有功能性的肺器官芯片。在此基础上进一步构建了级联器官芯片、飞沫生成和传播系统。该系统具有肺泡和肺部支气管腔，允许将多种免疫细胞整合到该系统，观察到因巨噬细胞、上皮细胞、内皮细胞和循环单核细胞之间的动态相互作用而放大的炎症信号，可用于研究病毒/细菌侵染对人体肺器官的侵入以及其对肺功能的损害。

同时，该团队自主研发了国内首台3D高内涵细胞实时成像分析仪，并配套研发了微环境控制系统。通过高分辨高内涵的三维检测系统以及芯片内集成的智能材料传感系统，实现了对器官芯片的高灵敏度、非标记（低标记）、实时在线观测；建立起针对肺器官芯片中所得到的检测数据的人工智能评价体系，从而研究特定疾病（如病毒、细菌）的危害性，以及评估药效和治疗方法的有效性。

这种肺器官芯片可用于构建肺相关传染性检测的器官芯片模型和药物筛选模型，对药物的药效以及毒副作用进行体外评估，为医学实践中的个人药物定制、个性化用药等提供强大支撑。