近期，国际领先的类器官智能设备及芯片研发商——黑玉科学于近期完成Pre-A轮融资。本轮融资参与方包括水木梧桐、方正和生，杭州资本旗下国舜投资、产业方投资者，老股东泰格医药旗下泰煜投资、红杉中国持续加注。深渡资本担任本轮财务顾问。本轮资金将主要用于设备生产、注册申报以及市场拓展、启动生产基地建设，并加速多条创新产品线的推动。据介绍，黑玉科学已在武汉建立部分管线生产基地，将与当地及周边重点医院开展更深入的合作，未来也将持续推动在全国其他地区研发基地建设与商业拓展。黑玉星岩科学技术（杭州）有限公司（“黑玉科学”）是以类器官科学为核心技术的研发型生物医学企业，拥有类器官智能设备及芯片研发中心、类器官精准医学检验实验室、国际新药研发平台、人源类器官生物库。企业核心科研人员来自哈佛大学、麻省理工学院等世界顶级生物医学团队及罗氏制药等国际医药巨头，在全国多地广泛建立了精准医学检验实验室及市场、临床、科研资源。企业拥有黑玉科学-华中科技大学类器官联合研发中心，核心产品覆盖类器官智能设备、类器官芯片及试剂盒、临床检测及药物研发服务，类器官数据库及AI应用软件系统，全面打造类器官智能设备、芯片及生物医药技术商业应用平台。随着国内外政策端的逐步开放和支持，类器官/器官芯片行业迎来蓬勃发展的2.0时代。类器官/器官芯片行业主要应用场景包括疾病建模、毒性测试、高通量药物筛选、药物评价、药物适应症拓展、癌症精准治疗、再生医学等。在国外，随着Emulate器官芯片公司开启上市申报，类器官应用于药物研发领域的路径逐渐被走通。而在国内，类器官应用于临床的进展则更快，癌症精准治疗成为类器官技术应用最火热的市场。2022年7月《类器官药物敏感性检测指导肿瘤精准治疗临床应用专家共识》等专家共识的发布，推动类器官技术的临床应用快速成熟。此外，国内近几年对于实验室自建检测方法（LDT）试点的积极支持，也极大促进了类器官与器官芯片企业将产品应用于临床发展的热情。拥有多年临床检测与药物研发产业经验的黑玉科学核心团队认为，与传统动物模型相比，人源类器官体外建模技术有较好的人类遗传背景和更佳的微环境体现，在临床个体化精准医疗以及医学研发方面都有不可估量的发展潜力。其高效率、低成本以及直观反映疾病组织的模型优势能够规避由于人体试药实验带来的潜在耐药性发生风险，对患者个体用药方案、新药研发以及未来再生医学的器官修复应用等方面都大有裨益。国内类器官临床应用价值潜力巨大，但也面临着不少技术壁垒和产业化方面的挑战。对此，华中科技大学生命科学与技术学院教授、黑玉科学联合创始人首席科学家李一伟表示，传统的类器官构建方法需要实验室手工操作，不仅耗时费力，还面临着标准化和质控方面的挑战，类器官的标准化、自动化过程是一项繁重的任务。同时，由于肿瘤高度异质性，导致肿瘤类器官在产品化和规模化应用方面面临困难。在类器官精准医学实验中，每次都需要基于患者和样本情况做个性化设计，而不同瘤种、不同部位样本、样本中的不同细胞类型，都对应着不同的培养方式和配方，这可能会造成短期内类器官精准医学难以实现产品化，市场规模提升较慢。因此，如何把类器官模型做得更加复杂，以符合不同的疾病类型，如何解决智能化、均一化以及针对不同疾病的不同要求方面的难题，在提升类器官的应用拓展范围方面也存在挑战。黑玉科学核心研发团队早在七年前就已深度聚焦类器官/类器官芯片领域，并逐步深入至包括体外干细胞3D培养技术在内的相关技术研发。公司持续聚焦于生物科学领域的技术创新，致力于突破国内创新科研/医疗器械的技术禁锢，利用类器官发育生物学技术，结合类器官微流控芯片平台体外模型替代传统动物模型实验。为了更大规模化和高效地培养类器官，李一伟教授团队开发了针对类器官高通量、高均一建模的微流控类器官芯片技术，能精准地控制类器官初始化之前的细胞种类和配比，也能精准控制每个类器官的微环境，可以有效保障均一性，缩短生长周期。基于在微流控芯片和类器官工程方面的研究积累，“华中科技大学-黑玉科学类器官联合研发中心”自主研发了“类器官自动培养药敏一体化智能设备”，不仅能够实现从类器官建模、观测、分析、调控，测试药物递送、数据AI分析、测试报告出具的全流程自动化操作，还能解决诸如肿瘤迁移及异质性影响等问题，形成在上游制造端和下游检测端建立高通量自动化的精准医疗及科研全链条类器官智能方案。类器官作为一个体外微组织、微器官，与微流控芯片技术进行结合之后，可以更好地从技术层面去控制其组织模型从时间到空间序列上的排布，通过自动化平台将过程中产生的数据映射到AI数据库当中。从生物库到AI数据库的映射平台，加上整套自动化一体机方案，才可能构成真正智能化的类器官智能制造。目前，国内外各实验室及从事相关服务的企业普遍使用传统手动类器官培养+细胞培养孔板构建方式，或者利用近年来普遍的大尺寸“自动化工作站”（依靠传统机械臂与转板、点样、移液、离心、光学模块组合、使用96、384孔等传统细胞孔板作为培养耗材的半自动化工作站模式）进行类器官科研及商业开展，但整体类器官建模及测试效率、建模均一化及小型桌面化程度低。针对以上应用痛点及市场整体技术瓶颈，黑玉团队自主研发基于类器官芯片的“类器官自动培养药敏一体化智能设备”技术体系则完美突破并解决了这些重大问题。据了解，围绕该自动化、一体化智能设备及类器官芯片，黑玉科学团队正在全国范围内洽谈产业基地落地以进行注册、量产以及商业化推广。
随着精准医疗时代的到来，药物治疗方式从“千人一药”发展到“一人一药”，类器官个性化的药敏检测作为患者的“试药替身”既能精准地惠及患者，也能积累到更多有效数据与临床结果相对比。这些数据非常有价值，最后希望能够结合建库帮助药企做药物研发、临床前测试以及临床病人入组筛选等。基于此，除了精准医疗，黑玉科学公司更希望做的是通过前期基于药敏筛查进行产品和服务的布局和不断开展，未来将积累越来越多的病人数据和组织样本，最终形成高质量、大容量的数据库和生物库，服务于药物研发或临床需求。在黑玉科学团队看来，这是中国在类器官领域的巨大优势：类器官的临床应用方面，中国是具有政策、样本资源和产业优势的。而国外并没有如此大的临床样本量与政策体系来支持建立丰富的类器官生物活库。中国患癌人群基数大，且随着中国老龄化进程呈现不断增长的趋势，在此背景下精准医疗升级势在必行。类器官的重要价值在于其补足了在传统循证医学向精准医学迭代的过程中，最为关键的体外模型、功能性模型测试这一环节。因此，类器官在肿瘤临床上的应用是真正帮助癌症病人解决了“无药可用”和如何筛选更合适药物的难题，为他们带来新的希望。黑玉科学团队认为：“类器官在近几年来已经被广大的临床医生接受和认可，当前缺的就是一个临床级类器官产品及相关管线。”基于此，黑玉科学作为这方面的先行者，将加速迭代研发生产一体化、自动化智能平台与芯片耗材系统，进入到大型医院、药物研发企业开展科研及商业检测项目。从国家发展战略上来说，这也是在迎合未来我国人民重大疾病诊疗方面的需求，推动广大患者精准用药方案与医保控费的量化根据，帮助减轻医保负担。市场与商业化拓展方面，黑玉科学已经在全国范围内与重点医院、企业等开展了一系列深度合作。2023年11月，黑玉科学与华中科技大学同济医学院附属协和医院等数家参与单位成功获批科技部国家重点研发计划“生物与信息融合（BT与IT融合）”专项，利用类器官智能设备及芯片体系药敏数据结合 AI 进行多药物复方联合用药预测；并与北京大学附属肿瘤医院、华中科技大学附属同济医院等建立了广泛合作，以期能够围绕类器官技术、类器官自动化设备开展一些规模化的临床试验，加速技术转化并造福更多患者。在未来发展策略方面，黑玉科学团队表示，公司正在积极为临床端相关技术标准制定提供服务和技术支撑；生产基地方面，公司在全国多地分别设立了标准化的GMP实验室；研发体系方面，公司已与华中科技大学深度合作，共同合作建立了类器官联合研发中心。此外，企业计划未来逐步拓展海外合作，将智能设备及配套的类器官芯片产品管线与海外市场和科学研究项目进行对接。黑玉科学全自动化类器官芯片技术：维持类器官快速、高活性、高均一建模
不仅如此，黑玉科学团队还前瞻性地布局了再生医学领域。“基于智能设备及平台，我们也未来也会在再生医学方面进行深度拓展，包括大尺度血管化类器官构建、正常组织器官修复、类器官抗衰应用等。”
尽管目前国内类器官产业发展仍处于起步阶段，但随着国家政策的制定和相关标准的推动，未来类器官产业必将迎来快速发展。正如《Science》行文中所说，非动物技术要取代动物试验还需要“Many, many years”，但今年也是“Many years”中的重要一年，每一步都将是产业与人民健康的一大步。在走过标准化、自动化和规模化的类器官2.0时代，我们期待新的阶段早日到来。黑玉科学类器官自动培养药敏一体化智能设备系列（即将发布）
关于本轮融资，水木梧桐创投董事总经理杨博表示：“水木梧桐创投在生命科学领域的投资实践中，持续关注和发掘具有跨学科交叉、医工结合属性的优秀技术和团队。类器官作为新一代的体外模型技术平台，近年来已经在科研端被广泛关注和实践，生物工程、新药研发、临床治疗等领域的应用前景广阔。由于类器官培养的工艺复杂，效率、标准和质控一直是阻碍其进一步推广应用的关隘，把工程化、自动化、智能化的技术与类器官技术融合，以设备替代人工操作，将为科研端提供更具创新力的实验平台、为产业端实现研发效率的提升和成本的降低，更重要的是，在临床端为广大的患者和医生提供切实、及时、有效的检测手段。我们正是看中了黑玉科学团队在这一领域的深厚积累和领先实践，对政策标准建设的积极参与，以及公司对科研、临床和商业化的敏锐、严肃、务实的态度，期待通过此次投资，一同陪伴和助力黑玉科学发展，助力科研、产业端的应用推广，并在临床端惠及更多医生和患者。”方正和生投资董事总经理沃飞宇表示：“患者来源类器官在结构和功能上都很好地模仿原代组织，并保留了组织病理学特征、遗传特征、突变景观、治疗反应，已逐渐成为体外研究肿瘤发生和癌症进展的优良工具，但仍需解决手工操作中随机性高、异质性大、重复性差的问题。黑玉科学通过全自动智能设备+类器官微流控芯片耗材的方式，高效实现了类器官建模与检测的标准化、自动化，解决了类器官在临床、科研及新药研发应用上的技术痛点，有望获得类器官领域上下游全链条智能化迭代，从而实现类器官产品IVD化。”杭州资本旗下国舜投资医疗负责人徐喆表示：“类器官不算新的概念，但智能化、均一化、高通量的类器官平台则是一个全新的赛道，短期来看标准化平台的基础设施化能够显著降低类器官技术的应用门槛，推动该技术的普及；长期来看该平台能够大幅提升生物信息数字化的效率，改变碳基与硅基之间信息交互的方式，黑玉科学团队在该赛道上已具备较好的基础与积累，杭州资本国舜投资会一直支持黑玉这样有潜力的项目与团队，聚焦面向未来的投资方向与机会 。”泰煜投资创始人、总经理纪添荣博士表示：“黑玉科学团队深耕类器官底层技术，采用自动化微阵列技术，针对性的解决了制约临床和科研应用的核心问题，打造了极致的临床检测服务及新药研发建模效率，为临床个体化精准医学、新药研发药物筛选、药物毒理药效研究、疾病微环境模型构建分析及再生医学应用等多方面创造坚实基础，建立了领先的自动化、标准化行业技术壁垒。希望黑玉科学可以再接再厉，为制药企业、临床医生以及病患带来更好的解决方案和定制服务。”
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