动态浓度模拟小鼠血浆中的药物变化
常规细胞药物测试往往维持固定浓度，但体内药物会随吸收、分布与清除不断变化。英国阿斯利康（AstraZeneca）团队在 Communications Biology 报道肿瘤芯片研究，用动态浓度比较抗癌联合方案和给药间隔。
团队将 SW620 结直肠癌细胞形成的球状体置于 Matrigel 中，固定在微流控通道内。每个球状体起始约含 1,500 个细胞。装置通过多个储液器切换药物浓度，以 20 μL/min 灌流，用 8 个浓度点近似 24 小时内的药物暴露曲线。
受试药物为伊立替康的活性代谢物 SN38，以及 ATM 激酶抑制剂 AZD0156。动态方案依据小鼠血浆药代资料设置；静态培养板则维持固定浓度。团队先比较 6 天的静态和动态暴露，再在芯片中研究不同的联合时序。
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联合方案针对 DNA 损伤与修复过程
SN38 抑制拓扑异构酶 I，产生的 DNA 损伤会引发 ATM 相关修复反应。研究选择 AZD0156 与之联合，希望在 DNA 损伤后抑制修复。因此，第二种药物何时加入、持续多久，都是研究要比较的关键条件。
装置在与药液接触的位置避开 PDMS，以减少小分子吸附对暴露浓度的影响。球状体固定在 Matrigel 液滴中，通过扩散获得营养和药物；相同的芯片条件用于比较后续联合时序，减少跨培养形式比较带来的额外变化。
动态暴露下，单药和联合方案的反应改变
实验同时观察球状体大小和细胞活性。体积由显微图像中的球体投影估计，活性则通过 ATP 发光法测量。两种检测分别反映球体生长和代谢活性，便于比较同一处理的不同影响。
SN38 单药在固定浓度下使 ATP 信号下降约 60%，在动态浓度下下降约 40%。两种体系的联合方案也表现不同：在芯片中，SN38 加 AZD0156 对球体生长的抑制比 SN38 单药更明显。
静态培养板与芯片的组织承载方式并不完全相同，芯片中的球体嵌在 Matrigel 内。因此，这次比较同时包含暴露时程和培养条件的变化。论文以此为起点，随后在同一芯片体系内比较给药安排。
延长间隔后，联合方案的抑制减弱
第二组实验中，SN38 采用首日给药，AZD0156 分别设置首日联合、连续 7 天、间隔 24 小时后给药或间隔 72 小时后给药。团队在第 7 天测量各组的球体大小和 ATP 信号。
以未处理组球体体积为参照，SN38 单药约为 55%；AZD0156 连续联合时约为 17%，首日联合约为 22%。间隔 24 小时和 72 小时的方案分别约为 25% 和 40%，较长间隔的抑制较弱。
团队还检测 DNA 损伤标志物 γH2AX、凋亡相关的裂解型半胱天冬酶 3，以及增殖标志物 Ki67。持续联合 AZD0156 的方案伴随更多 DNA 损伤和凋亡标记，为不同给药安排的生长抑制差异提供了细胞层面的观察。
损伤与增殖标记随给药时程改变
SN38 单药在第 7 天没有显示明显的 γH2AX 增加，作者认为首日给药产生的部分损伤可能已被修复。首日联合 AZD0156 后，按球体面积归一化的 γH2AX 阳性细胞数仍比未处理组高约 68%；连续联合 7 天的增幅超过 400%。
连续联合条件下，裂解型半胱天冬酶 3 也增加，Ki67 增殖标记下降约 64%。这些结果与球体体积和 ATP 信号的变化相互补充，使时序比较同时包含生长、代谢活性和损伤相关指标。
动物模型提供部分时序比较
研究另使用 SW620 移植瘤小鼠比较伊立替康与 AZD0156 的给药安排。同步联合方案的耐受性不足，未形成可与芯片同步组直接比较的疗效数据。其余方案在早期差异较小，后续观察中，24 小时间隔比 72 小时间隔的抑瘤作用更强。
小鼠各治疗组在第 7 天的体积差异并不明显。第 15 天，以未治疗组为参照，24 小时间隔组约为 39%，伊立替康单药约为 54%，72 小时间隔组约为 59%。这组较晚观察结果与芯片中较短间隔抑制更强的趋势一致。
芯片的主要比较发生在第 7 天，动物中较清晰的差异出现在更晚观察日。作者因此强调芯片用于检验动态暴露和时序效应的实验价值。本次结果来自一个结直肠癌细胞系与一组药物组合，尚未涉及患者细胞或人体给药方案的预测。