含 18 种大鼠微组织的循环与排泄系统
2025 年 5 月 14 日，Microsystems & Nanoengineering 发表多组织微生理系统研究。大连理工大学（Dalian University of Technology）等机构团队把循环流量分配及排泄设计加入多组织培养，希望同时观察药物浓度、组织分布与功能影响。
系统容纳 18 种大鼠微组织，并按动物器官相互关系安排通道和培养区。
流体通道用于向不同组织输送培养液，排泄相关区域则参与小分子及废物清除。模型从支持组织存活的环境出发，考察组织间流量及药物清除如何影响最终测到的浓度和作用。
平台共设 20 个区室，用于容纳 18 类大鼠微组织及排泄装置。两个肾相关区室分别用于肾微组织培养和药物、废物清除。
表征流量分配和清除设计
装置包含对应流体回流、输送及组织培养的层级结构，各组织培养区接入通道网络。研究以理论计算和实测比较不同组织的流量分配，目标是保留与大鼠体内器官供液相关的比例关系。
2 个肾相关区室中，一个放置肾微组织用于药物测试；另一个只含培养液，通过透析膜接收小分子，再由单向液流排出。微搅动用于改善后一腔室的物质交换。
系统中的材料及结构允许拆卸和取得组织或培养液，研究因而能在不同时间测量药物含量和组织状态。作者报告体系可维持接近 2 个月，末期微组织活性约为 50%。
与传统共同培养比较，该系统的培养液中白蛋白较高、尿素较低。作者将其与小分子废物被清除、较大分子保留在循环中的设计联系起来。
卡铂的浓度—时间曲线与组织活性
卡铂进入系统后随培养液循环，研究比较肿瘤及正常组织活性。与普通共同培养条件相比，该体系中的组织活性下降较少，说明加入清除路径后，组织面对的药物暴露随时间发生改变。
药代动力学部分测量卡铂浓度—时间关系，再与大鼠既有曲线比较。系统得到具有分布及消除阶段的两室特征，所估计终末半衰期约为 1.34 小时。
没有组织的循环装置中，卡铂浓度呈单指数下降；加入微组织后出现双指数变化。研究还比较了药代测量的变异，4 套芯片的相对标准偏差低于所比较的大鼠实验数据。
不同时间的组织药物含量与毒性比较
团队从 2 只大鼠取得并混合微组织，建立 6 套组成相近的系统。其中 3 套用于测量不同时间点的组织药物含量，另 3 套测量相应时间的组织活性；研究再根据药物浓度—时间曲线估算累积暴露。
卡铂在肾脏、肝脏和脾脏中分布较多，骨髓及肝脏的毒性较高，其中骨髓更为突出。气管微组织虽然累积暴露较低，也出现较明显的毒性。
各组织在 16 小时终点的即时含量相近，但此前的峰值与变化轨迹不同。研究结合累积含量和细胞死亡变化比较组织敏感性，平行体系则以共同来源材料减少动物间差异。
多病状态微组织的天然产物测试
研究还组合帕金森病相关脑微组织、肝损伤微组织及其他老龄大鼠组织，形成多病状态的实验实例。不同组织保留各自来源，模型用于同时观察神经相关、肝功能及其他组织安全性指标。
测试的 3 种天然产物为胡椒碱、二氢槲皮素和梓醇。胡椒碱组的脑微组织 SNCA 表达最低；3 种化合物均降低肝脏 ALT、AST 指标，彼此差别较小。单药未使肾脏 SIRT1 指标显著升高，3 药组合则对这一指标表现出协同作用。
三药组合在脑 SNCA、肝 ALT/AST 及肾 SIRT1 这些指标上的表现，均优于相应单药比较。当前系统尚缺少完整免疫和淋巴组成；作者报告可补入循环免疫细胞，但整合淋巴系统仍是后续任务，涉及完整神经系统的行为实验也超出其范围。