分区培养多器官芯片的多柔比星 PK/PD 评价
通过内皮屏障连接心、肝、骨和皮肤组织，测量多柔比星及代谢物分布与各组织功能。
用途与模型
- 研究用途
- 多组织药物分布、代谢和毒性研究及分区培养条件比较。
- 模型与细胞来源
- hiPSC 心肌/肝细胞与支持细胞、骨细胞和皮肤组织；多数数据的内皮采用 HUVEC，部分演示使用同背景 hiPSC 内皮。
- 方法版本
- 2022 年 InterOrgan 成熟组织与内皮屏障版本
- 实验形式
- 聚砜模块与尼龙网内皮隔层，组织各用专用培养液，血管侧共同循环；成熟后联用。
材料与平台
- 组织与支架
- WTC-11 心肌/人皮肤成纤维、iCell Hepatocytes 2.0；人骨细胞配去细胞牛骨基质，人角质形成/成纤维细胞。
- 流路与屏障
- 聚砜主体、内皮化尼龙网、储液和蠕动泵；组织培养液与共同流路分隔。
- 药物与检测
- 多柔比星/多柔比星醇 UPLC-MS/MS、肌钙蛋白/白蛋白/尿素及组织功能。
测量指标与分析
- 原药/代谢物浓度—时间
- 心肌兴奋/收缩
- 肌钙蛋白 I
- 肝白蛋白/尿素
- 骨和内皮屏障指标
各组织与储液分别取样；多隔室药代模型对照实测，功能和损伤指标在 72 小时评价。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 有内皮屏障的 InterOrgan、无屏障混合培养和单组织隔离培养；成熟稳定性和药物暴露分开。
- 测试范围
- 稳定性组 InterOrgan n=12、Mixed n=6，隔离组另计；药物条件各 n=6、未处理各 n=3，终点有效分母 3–6 个组织/样本。
- 参照体系
- 未处理、无内皮屏障及隔离组织；原药和代谢物的模型预测与实测。
- 研究结果
- 内皮分隔可维持不同组织环境；30 μM 多柔比星暴露 72 小时后出现心肌兴奋性下降、肌钙蛋白释放和肝白蛋白降低。原药/代谢物时序总体与模型相符。
适用条件与研究局限
- 当前主要药物为多柔比星；药代预测先与芯片实测比较，广泛人体外推仍需独立测试。
- 弹性支柱吸收和完全混合假设影响部分浓度/早期拟合。
- 多数组织并非完整同供者来源；同背景演示不能代表全部功能数据。
来源与原文
- A multi-organ chip with matured tissue niches linked by vascular flow原始研究 · Nature Biomedical Engineering · 2022-04-27