芯片材料会改变实际药物暴露
聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）便于制作微流控芯片，但部分药物会在材料中损失，影响细胞实际接触的浓度。2024 年发表于 Pharmaceutics 的研究，在同一肠芯片系统中比较无细胞与有细胞条件，分析材料损失、跨屏障转运和药物代谢各自对测量结果的影响。
有细胞芯片的一侧为人 Caco-2 肠上皮细胞，另一侧为人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cells，HUVEC）。研究分别检测屏障完整性、P-糖蛋白介导的转运，并以睾酮进一步测量药物及代谢物。无细胞芯片用于记录材料造成的损失。
17 种药物的材料损失差别很大
无细胞实验将 17 种化合物分组加入芯片，以液相色谱—串联质谱比较入口和出口。每种药物的名义浓度为 10 μM，每组不超过 4 种；完成初始灌注后，在规定流量下收集出口样品。不同药物的损失从茚地那韦的接近零，到奥昔布宁的接近全部。
部分转运抑制剂也受到明显影响：zosuquidar 几乎全部损失，研究改用损失较低的 elacridar 检查 P-糖蛋白功能。该抑制剂能降低 apafant 的外排。由此，药物和辅助试剂都需要先确认在所用芯片中的实际可用浓度。
睾酮时程显示早期损失尤其明显
研究向芯片上通道加入名义浓度 10 μM 的睾酮，连续观察 135 分钟。无细胞芯片上通道出口的浓度逐渐升高，约 60–90 分钟后趋于稳定；有细胞芯片的出口浓度则维持在较低水平。睾酮还会穿过膜及细胞层进入下通道，因此两侧都纳入药物衡算。
出口样品按从开始灌流到各时间点的累计液量收集。研究据此计算 75–135 分钟的最后 60 分钟窗口，以减少早期材料损失的影响。无细胞芯片前段的睾酮损失速率约为 719.1 pmol/h，最后窗口约为 116.5 pmol/h。若只取早期结果，会明显低估细胞的代谢贡献。
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用代谢物与空白芯片校正清除估计
质谱检测到雄烯二酮、睾酮葡萄糖醛酸结合物和硫酸结合物。在这些已检测代谢物的峰面积中，雄烯二酮约占 96.5%，另两类约占 3.2% 和 0.3%。研究还用标准品估计部分代谢物的量，但总回收并不完整，材料中的代谢物损失等因素仍会影响衡算。
在最后 60 分钟窗口，有细胞芯片的睾酮清除率约为 172.1 μL/h，无细胞芯片约为 11.7 μL/h，两者之差约为 160.4 μL/h。这个差值用于估计代谢清除，也说明评估芯片内药物消失时，需要同步记录材料损失随时间的变化。
Caco-2 模型在本次实验中未表现出 CYP3A4 介导的睾酮羟化，而 CYP3A4 是人体肠道重要的药物代谢酶。研究所建立的是这一芯片中的损失与清除分析方法；用于其他药物或细胞模型时，还需要考虑实际代谢途径、材料性质及系统流量。