联用肝与肿瘤球状体观察前药作用
北京工业大学（Beijing University of Technology）团队在 Advanced Science 报道了 iMULTI 芯片。平台将肝细胞球状体与肿瘤细胞球状体连接，并配合质谱和电化学检测，追踪前药经过肝模型后的代谢及抗肿瘤反应。
肝部分使用 HepaRG 细胞，肿瘤部分包括 MCF-7、耐药亚系 MCF-7/ADR 和 HCT116。三维球状体分别放在相应培养腔内，通过微流控路径交换培养液，使肝模型中的处理能够影响下游肿瘤模型。
芯片采用气动流量控制，并设置循环、取样和多组织联用模块。一个检测通道用于白蛋白相关电化学信号，另一个结合固相微萃取与质谱分析代谢物，让细胞功能和药物转化可以在相同体系中观察。
联用实验先形成肝与肿瘤球状体，再向肝部分加入前药并循环培养。培养液每隔 12 小时送往下游肿瘤腔；肿瘤部分的动态流动另行控制，便于在保持各自培养条件的同时观察代谢后的作用。
动态培养提高白蛋白分泌与尿素生成
与静态培养相比，动态条件下肝球状体的白蛋白分泌和尿素生成提高，部分肝功能相关基因表达上调。团队还检测了 CYP2D6、CYP2C9、CYP2C19 和 CYP1A1 的表达，以评价模型的药物代谢能力。
动态条件的白蛋白分泌约为 60 ng/mL/10⁶ 个细胞，静态约为 20。团队还用转录和蛋白组资料比较细胞状态，分析灌流与三维聚集怎样共同影响肝细胞功能。
在对乙酰氨基酚诱导的肝细胞损伤实验中，细胞存活率与白蛋白相关阻抗信号都随药物浓度升高而下降。图 3 的回归分析显示，两项指标之间的 R² 约为 0.93。
对乙酰氨基酚实验采用较高浓度范围，集中于形成可测的肝损伤条件。团队将这一条件与前药实验结合，研究肝部分受损后，下游肿瘤模型的药物反应是否变化。
质谱分别观察两种前药的代谢
卡培他滨实验中，团队检测到 5′-脱氧-5-氟尿苷，并用质谱追踪其信号随时间的变化。
他莫昔芬实验检测到具有药理活性的 4-羟基他莫昔芬。团队在不同时间取样，并建立分析物的校准曲线，比较前药及代谢产物的浓度变化。
他莫昔芬的定量分析在给药后 6、24、36 和 42 小时取样。前药与 4-羟基代谢物采用各自标准曲线计算浓度，线性拟合 R² 分别约为 0.9995 和 0.9952，用于支持该分析范围内的定量。
下游肿瘤模型呈现不同敏感性
平台将肝部分处理后的培养液定时送入下游模型。卡培他滨条件下，MCF-7、MCF-7/ADR 和 HCT116 的半数抑制浓度分别约为 96.02、157.2 和 123.4 μM，呈现不同细胞背景下的反应差别。
下游肿瘤实验覆盖 1–500 μM 卡培他滨，结合活性染色和浓度反应计算。相同给药流程中同时放入敏感、耐药和不同肿瘤背景模型，可比较代谢后的反应如何随细胞背景变化。
加入对乙酰氨基酚损伤条件后，相应半数抑制浓度提高至约 112.2、256 和 200.5 μM。模型中的抗肿瘤反应减弱，显示肝部分状态改变可以伴随下游药物作用变化。
加入对乙酰氨基酚后，白蛋白相关的阻抗信号降低，与肝细胞受损时的变化一致。团队将这项检测与前药代谢物分析、肿瘤细胞存活率测量结合，比较肝功能受损前后的药物作用。
后续补入血管、免疫细胞与患者来源模型
当前平台使用固定细胞系，尚缺肿瘤血管、基质和完整免疫成分。培养超过 14 天时，组织结构与功能的稳定性仍需改善。
作者提出加入可灌流血管网络和免疫成分，并采用 iPSC 或患者来源类器官，进一步研究个体代谢差异、药物作用和肿瘤耐药。