连接肠吸收、肝代谢和胎盘转运
妊娠期药物暴露涉及母体吸收、代谢以及进入胎儿的过程。德国 Dynamic42、耶拿大学医院（Jena University Hospital）和 ESQlabs 等团队在 Frontiers in Pharmacology 报道了一套肠—肝—胎盘微生理系统，使用泼尼松作为模型药物，并将实测数据接入数字模型。
肠模型由 Caco-2 肠上皮细胞、脐静脉内皮细胞和单核细胞来源巨噬细胞组成；肝模型使用 HepaRG 肝细胞、可扩增的肝窦内皮细胞及巨噬细胞；胎盘模型由 BeWo 滋养层细胞与内皮细胞形成母胎界面。
团队通过循环培养液连接三个模型，并保留各组织的另一侧腔室。连接后，细胞损伤、屏障通透性和组织标志检测未显示明显恶化。药物处理阶段也继续测量这些指标，以观察药物分布是否发生在完整屏障条件下。
芯片实测泼尼松和泼尼松龙的分布
连接后的系统从肠腔侧加入泼尼松，模拟口服药物进入循环。由于三器官系统的液体总体积更大，肠腔加药浓度设为 142 nM，对应体系内目标浓度 55 nM；单器官模型使用 55 nM 条件。研究在 10、20 和 24 小时取样，以液相色谱串联质谱测量原药及其代谢物泼尼松龙。
10 小时后，三器官模型肠腔中仍约有初始泼尼松的 63%，同时有药物进入循环并开始在肝模块转化。随后，循环中原药和代谢物的量继续变化。到 24 小时，泼尼松龙在循环中可检测到，胎盘模型的胎儿侧则未检出。
单器官比较提供了各环节的参照：肠模型观察到转运而未检出泼尼松龙形成；代谢主要在肝模型检测到；单胎盘模型中，胎儿侧泼尼松约为初始量的 10%–12%，泼尼松龙未检出。分布图使用 4 次独立实验的均值。
计算模型先拟合芯片，再与临床资料比较
芯片数字模型以不同腔室表示实际通道和储液池，用流量、膜通透性及清除和代谢参数描述药物浓度变化。团队先拟合单器官实测结果，再将这些参数用于连接系统的模拟，比较预测曲线与三器官实验数据。
研究还建立了基于生理的药代动力学模型（PBPK），以公开的妊娠期临床数据检验单次 10 mg 泼尼松的浓度变化。使用既有清除与吸收参数时，模型高估血浆浓度；调整参数后，模拟与临床资料更接近。
由芯片参数推算的人体模型也能近似描述部分母体血药变化。胎儿/母体最大浓度比提供了另一项比较：文献参照约为 1.6，芯片资料得到约 1.3，而数字模型约为 0.5。论文因此保留了胎儿暴露预测偏低这一结果。
长期胎儿暴露结果来自模拟
在每日 10 mg 给药的长期模拟中，团队观察到母体泼尼松在 24 小时内清除，胎儿侧则出现一定累积。模型给出的胎儿稳态泼尼松浓度约为 38 nM；这些长期曲线来自计算模拟。
原文指出，进一步的预测改进需要更细的细胞内药物分布、主动转运及肾清除信息，也需要更多药物进行验证。当前 Caco-2、HepaRG 和 BeWo 等细胞材料能支持可重复的器官连接实验，但部分转运体表达及胎盘功能与原代组织有差异。
研究依次开展单器官参数拟合、连接系统验证和人体尺度预测，展示了从体外测量推算妊娠期药物暴露的路径。胎儿暴露预测及不同药物的转运仍是需要进一步完善的部分。
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