μOrgano 组合心脏芯片的传输与功能检查
以示踪液、细胞存活及心肌搏动检查可插拔模块组合后的流体与组织状态。
用途与模型
- 研究用途
- 为后续多组织药物评价确认模块间传输时延、通路完整性和心肌功能；原研究未进行具体药物的药代或药效测试。
- 模型与细胞来源
- 人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）衍生心肌细胞形成的 2 套心脏芯片；3T3 成纤维细胞另用于组合培养存活检查。
- 方法版本
- 原论文实际评价版本
- 实验形式
- 独立培养后用线性微流体连接件串联；分叉连接件另测分流。
材料与平台
- 流体模块
- 主芯片上的独立微生理系统、线性或分叉连接件和玻璃毛细管接口。
- 装置检查
- 有色示踪水、每小时 20 微升流量下的传输时间、支路出液量和气泡/渗漏观察。
- 生物学检查
- 3T3 活/死染色；心肌组织独立培养 3 天后串联 24 小时，以视频及运动跟踪检查搏动。
测量指标与分析
- 模块间示踪传输时间
- 独立装置的传输重复性
- 分叉通路出液比例
- 细胞活性与心肌搏动
装置流体测试与细胞功能测试分开解释，流体传输的时延不直接代表药物在人体内的转运时间。
研究设计与结果
方法可行性研究
- 研究设计
- 独立培养后用线性微流体连接件串联；分叉连接件另测分流。
- 测试范围
- 同类型连接件的传输重复性检查为 10 套独立系统；生物学心脏功能演示为 2 套串联模块。
- 参照体系
- 不同连接件/毛细管条件、2 条分流支路，以及组合前后的细胞培养状态。
- 研究结果
- 模块间传输约 50–150 秒；同类型装置变异较小。组合培养后仍可见细胞存活，2 个心肌模块保持各自独立搏动。
适用条件与研究局限
- 实际生物学演示为 2 套心脏芯片，不是多种器官间药物代谢验证。
- 共同培养液仍限制跨器官扩展；材料和接口会影响传输。
- 3T3 存活性与心肌搏动是两项检查，不能把流体示踪结果当作药物效应。
来源与原文
- μOrgano: A Lego®-Like Plug & Play System for Modular Multi-Organ-Chips原始研究 · PLOS ONE · 2015-10-06