双通道与 Transwell 混合芯片的肠上皮形态质控
以 Caco-2 或人肠道类器官来源上皮形成单层，再引入基底侧流动产生三维形态，结合形态、细胞标志和同源静态对照确认模型条件。
用途与模型
- 研究用途
- 构建用于药物或生物治疗候选吸收、转运研究的顶端和基底侧均可接近的上皮模型，并检查形态和培养平台的可比性；方法文件没有提供新候选药物预测性能。
- 模型与细胞来源
- Caco-2 或人肠道类器官来源上皮；双通道聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）多孔膜与 Transwell 插入物混合芯片分别培养。图 4 示例为正常升结肠 C103。
- 方法版本
- 2022 年 Nature Protocols 公开作者稿版本
- 实验形式
- 双通道上/下供液并可牵张；混合芯片基底供液、顶端静态。相差及微分干涉（differential interference contrast，DIC）及共聚焦成像为主要质控指标。
材料与平台
- 模型与对照
- 先形成完整二维上皮单层，再引入基底侧流动；同源静态二维单层或启动流动前形态作为参照。
- 流动实例
- 双通道 500 μm 高通道 50 μL/h，对应 0.02 dyne/cm²，并用 10%/0.15 Hz 牵张；混合芯片基底 30 μL/h。流量随几何改变。
- 形态与标志
- 连续观察上皮突出和高度，结合 LGR5、MUC2、ZO-1 等空间定位；常规概述为基底流动后 3–5 天，两平台具体步骤均另列 2–3 天。
测量指标与分析
- 上皮三维突出和高度
- 干细胞/杯状细胞及连接标志定位
- 同源静态与流动条件形态差异
- 培养平台几何及材料对暴露研究的限制
两平台分别报告流动和顶端条件，不将代表图高度当多供者性能；静态芯片可能有营养耗竭，应与同源二维参照一起解释。
研究设计与结果
方法文件报告的验证结果
- 研究设计
- 方法文件展示 Caco-2 和类器官来源上皮在双通道或 Transwell 混合平台形成三维结构，并与静态单层及不同平台比较。
- 测试范围
- 形态、成像及约 150 μm/70 μm 高度为代表性示例；相关主文未给这一高度比较的统计 n 或供者变异。
- 参照体系
- 同源静态二维单层、基底流动前后、双通道与基底单侧流动混合平台。
- 研究结果
- 基底侧流动后可出现三维突出及相应细胞/连接标志；相同类器官细胞示例在双通道约 150 μm、混合平台约 70 μm。
适用条件与研究局限
- 主文概述为 3–5 天，两平台具体步骤均列 2–3 天；作者两处时间描述不同。
- 只含上皮，未完整重现人体隐窝–绒毛分区，也未验证新药吸收预测率。
- PDMS 可吸附疏水分子，实际药物暴露与形态质量需分别检查。
- 静态芯片上通道约 4 μL 可能营养耗竭；一装置一泵限制规模。
来源与原文
- 3D in vitro morphogenesis of human intestinal epithelium in a gut-on-a-chip or a hybrid chip with a cell culture insert方法资料 · Nature Protocols · 2022-02-02