2021年5月，生物医学工程学院黄棣教授第一作者的研究成果“Reversed-engineered human alveolar lung-on-a-chip model”(PNAS, 2021, 118(19), e2016146118. DOI:10.1073/pnas.2016146118)在《PNAS》上发表，共同第一作者还有第九七一医院刘挺挺、东南大学廖俊龙及哈佛医学院Sushila Maharjan，通讯作者为哈佛医学院Y. Shrike Zhang教授。论文作者还包括来自瑞士、意大利、墨西哥、英国等多个国家高校院所的研究人员。

肺作为呼吸系统的一部分，是人体负责与外界气体交换的主要器官。而正因为与外界环境有着直接的接触，肺部很容易受到各种急性或慢性疾病的困扰，如哮喘、肺结核或者慢性阻塞性肺病甚至肺癌。这些疾病使得肺功能衰竭成为世界上最主要的死因之一，尤其是汹涌而来的新冠肺炎，已成为全世界的重要公共卫生问题，更引起了人们对肺部疾病的重视和关注。因此，研发有效、可靠的体外肺部模型用于机理研究及药物筛选等迫在眉睫。

虽然当前肺器官芯片模型已经较为完善，但是大多数都集中在模拟上呼吸道，而现有的肺泡模型（包括肺泡芯片）和机体的肺泡在结构、功能上都存在着本质差异。作者利用反蛋白石原理，构建了类生理结构、会“呼吸”的三维肺泡结构。肺泡内壁附着肺泡上皮细胞，在周期性“扩张-收缩”作用下，肺泡可吸入不同气体如空气、烟、新冠病毒等，根据细胞功能表达情况，可为肺相关疾病检测提供快速、可靠和强大的体外分析平台，是一种较低成本、有巨大潜力的新方法，有助于人们阐明肺部疾病的复杂病理生理机制以及加速肺部相关疾病的药物研发。

黄棣教授2012年于四川大学生物医学工程专业获得博士学位后，入职我校陈维毅教授生物医学工程团队，2018年赴哈佛医学院从事访学研究，2019年如期返校，继续从事生物医学工程专业的教学和科研工作，在国家自然科学基金重点项目、青年项目，山西省重点研发项目等经费支持下，在生物材料、组织工程、再生医学、生物打印与器官芯片等方面，取得了一系列研究成果。

《PNAS》是公认的世界四大名刊（Nature，Science，PNAS，Cell）之一，收录的文献涵盖医学、化学、生物、物理、大气科学、生态学和社会科学。

论文链接：https://www.pnas.org/content/118/19/e2016146118