인간의 장은 식이로부터 영양분을 추출하는 동시에 외부 환경에 대한 가장 큰 장벽을 형성한다. 또한 장은 장내 미생물, 면역계, 장신경계 및 기타 기관과의 복잡한 상호작용을 통해 항상성을 적극적으로 유지한다. 이러한 상호작용은 소화 건강에 영향을 미칠 뿐 아니라, 전신 건강과 질병에서 핵심적인 역할을 수행한다. 경구로 투여된 약물을 흡수하고 대사하는 장의 주요 기능을 고려할 때, 생체 내에서의 장(intestine)을 정확히 모사할 수 있는 전임상 체외(in vitro) 모델 시스템의 개발에 상당한 관심이 집중되고 있다. gut-on-a-chip 시스템은 생체 내 조직의 생리학적 양상을 모사할 수 있고, 다른 기관과의 통합 및 조합을 가능하게 하는 확장성을 지닌다는 점에서, 시험 및 선별을 위한 플랫폼으로서 큰 잠재력을 갖는다. 본 총설은 보다 정확한 전임상 모델을 구축하기 위해 반드시 포함되어야 하는 인간 장의 핵심 생리학적 특징을 규명하고, 생리학적으로 더 관련성 높은 전임상 모델 시스템을 구축하기 위한 gut-on-a-chip 시스템 및 경쟁 기술의 최근 발전을 조망하는 것을 목적으로 한다. 또한 장과 함께 다기관 시스템을 구성하려는 다양한 시도, 즉 gut-organ-axis-on-a-chip 모델에 대해서도 논의한다. 생리학적 관련성을 갖는 체외 장 모델은 전임상과 임상 연구 사이의 간극을 연결하기 위한 유용한 플랫폼을 제공할 수 있다.

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