悉尼科技大学（简称UTS）的生物医学工程师们研发出了他们称之为椎间盘芯片的新技术。
这是世界上第一个用于研究下背痛的“精密工程工具箱”。下背痛是全球主要致残原因。
它是全球主要致残原因，也是全球治疗成本及社会成本第三高昂的健康问题；除了缓解其症状外，目前还没有治疗下背痛的方法；而且缓解症状疗法还存在使用止痛药和手术干预带来的所有缺点。
下背痛的主要病因之一是椎间盘（椎骨之间的软骨垫）退化；这是衰老、结构缺陷和损伤的常见后果。
科学家们在扭转椎间盘退变的研究或研发替代组织方面的努力尚未取得实质性进展。但现在悉尼科技大学(UTS)的生物医学工程师们成功研发了他们称之为椎间盘芯片的技术：这是一种“用于下背痛研究的精密工程工具箱”。
“在目前还没有疗法能够从根本上解决致病原因的情况下，60% 的背部问题手术都需要进行再次手术。研究人员们长期以来一直需要一个平台来准确模拟健康和患病的椎间盘。”悉尼科技大学校长研究员（Chancellor’s Research Fellow）Javad Tavakoli博士介绍道。
“我们是世界上第一个研发出生理和临床相关体外模型的研究团队，为下背痛研究提供准确、受控的环境，”Tavakoli 博士说。他与悉尼科技大学生物医学工程教授（UTS Professor of Biomedical Engineering） Joanne Tipper以及临床医生和细胞专家们 一起开发了该椎间盘芯片。
“人类椎间盘的组成和结构非常复杂，” Tipper教授讲解道， “其核心是一个凝胶状的核，周围环绕着同心的胶原纤维层，形成三个区域，共同支持脊柱的灵活性和承载强度。
“这种复杂性一直是研发体外椎间盘模型的障碍；该模型可以复制天然组织的复杂力学生物学并有效评估治疗或再生实验方案。
“出于同样的原因，由于动物椎间盘同人类椎间盘的大小、力学和生物学不同，使用动物模型无法提供生理和临床相关的结果。
椎间盘芯片为高分辨率 3D 打印微流体装置，具有三个通道，可以精确模拟天然椎间盘内的不同区域，甚至可以针对个人情况建立个体化模型。
“椎间盘芯片可用于复制健康椎间盘的退化过程，或者设置为已经退化了的椎间盘以测试新药物或细胞疗法的功效。” Tavakoli 博士讲道
“我们的芯片能够进行具有成本效益和时间效益的实验室实验，并有可能增强实验数据的生理相关性，从而帮助研究人员获得成功的临床结果。它还将减少实验过程中使用动物的情况。”
这一发现已经引起业内广泛关注，并获得了两项国际知名奖项：AO国际脊柱协会 2022年 发现与创新奖（AO Spine 2022 Discovery and Innovation Award ）与 澳大利亚和新西兰骨科研究学会（Australian and New Zealand Orthopaedic Research Society） 2022 年 David Findlay 青年科学家研究奖（2022 David Findlay Early Career Research Award）。
《生物技术趋势》（Trends in Biotechnology）学术期刊最近发表的一篇论文更详细地介绍了椎间盘芯片的研发：《椎间盘芯片：用于下背痛研究的精密工程工具箱》（Intervertebral disc-on-a-chip: a precision engineered toolbox for low back pain studies）。