COC–PDMS 肝芯片的 Huh7 灌流与功能质控
在混合聚合物芯片中持续灌流 Huh7 细胞，以白蛋白、尿素和活死成像评价短期培养功能。
用途与模型
- 研究用途
- 用于药物代谢肝芯片开发前的材料、流体和细胞培养质量验证；该版本未测试药物代谢。
- 模型与细胞来源
- 人肝癌来源 Huh7 细胞培养在胶原包被的环烯烃共聚物（cyclic olefin copolymer，COC）微通道中，聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）作上盖。
- 方法版本
- 2021 年原始研究版本
- 实验形式
- 连续流动微流控培养；计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）分析填充时的空气滞留，功能实验为 24 小时灌流。
材料与平台
- 细胞与培养界面
- Huh7、胶原包被 COC 微通道及 1 mm PDMS 上盖；3 mm 上盖培养表现较差。
- 灌流与收集
- 贴附 1 天后以 3 μL/min 灌流，每 100 分钟收集 300 μL 外流液，观察 24 小时。
- 功能检测
- 白蛋白与尿素检测、培养液背景扣除和末次 Calcein-AM 与碘化丙啶（propidium iodide，PI）活死成像；样本重复测定。
测量指标与分析
- 外流液白蛋白浓度
- 外流液尿素浓度
- 末次细胞活性及贴附状态
- 填充过程模拟空气体积分数
分别记录灌流分段外流液与静态 24 小时积累浓度；模拟数值与实验中的气泡观察分开解释。
研究设计与结果
方法可行性研究
- 研究设计
- 材料与上盖厚度比较、流体模拟和 24 小时 Huh7 灌流功能评估。
- 测试范围
- Huh7 单一细胞系；检测样本做重复测定，独立装置及生物重复数量未明确报告。
- 参照体系
- 聚碳酸酯/COC 材料、1 mm/3 mm 盖层及静态培养资料；不同收集方式保持原条件。
- 研究结果
- 24 小时流出液白蛋白 5.57 ± 0.24 ng/mL、尿素 0.43 ± 0.04 mg/dL，末次成像以活细胞为主。COC 改善成像与密封表现；倾斜操作减少填充气泡。
适用条件与研究局限
- 仅为 24 小时可行性评估；未测试药物代谢、清除率或肝毒性。
- PDMS 上盖供氧改善为作者推测，芯片内氧浓度与药物吸收未实测。
- Huh7 不能代表原代肝细胞的完整代谢能力；不同采集方式的白蛋白浓度不能直接比较分泌优劣。
- 独立重复数不清楚，未据重复测定声称跨实验室或统计性能验证。