大鼠肝细胞灌流芯片的重复给药毒性检测
在大鼠原代肝细胞球中维持长期灌流，比较药物急性与重复暴露后的代谢活性。
用途与模型
- 研究用途
- 检测双氯芬酸和对乙酰氨基酚的时间相关体外肝毒性，并与静态胶原夹层比较。
- 模型与细胞来源
- 大鼠原代肝细胞球，固定在玻璃和多孔 Parylene C 薄膜之间。
- 方法版本
- 2017 年 PIC 温控灌流、2 种药物分别重复暴露 14 天的版本
- 实验形式
- 灌流培养装置（perfusion incubator chip，PIC）集成温控、流动和气泡控制，培养流速约 0.1 mL/h；24 小时急性与 14 天重复暴露分别进行。
材料与平台
- 药物浓度范围
- 急性双氯芬酸 10–1000 μM、对乙酰氨基酚 10–40 mM；慢性范围分别 1–100 μM 和 0.1–10 mM。
- 重复暴露参照
- 静态胶原夹层每 48 小时换液加药，灌流组按芯片培养安排暴露；各自设置溶剂对照。
- 功能和活性
- MTS 法测量细胞代谢活性，并检测白蛋白、尿素、活性染色及大鼠 CYP1A2、CYP2B1/2、CYP3A2 探针转化。
- 浓度质量检查
- 测量管路和芯片吸附；30 分钟和 48 小时外流液回收比例分别记录。
测量指标与分析
- MTS 代谢活性
- 白蛋白及尿素
- CYP 探针代谢
- 药物回收比例
以各培养形式溶剂对照归一化 MTS，分别比较 24 小时及 14 天；并用肝功能和药物回收测量检查长期暴露条件。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 长期培养功能比较后，测试 2 种药物的急性和重复暴露。
- 测试范围
- 至少 3 次独立实验，每次用 2 芯片产生重复数据；图中展示代表实验，物种为大鼠。
- 参照体系
- 静态胶原夹层及未加药/溶剂对照，部分培养表征另比较静态细胞球和单层。
- 研究结果
- 100 μM 双氯芬酸 14 天后的芯片 MTS 低于参照 40%，同浓度急性反应较弱；两种药物长期反应在芯片中更明显。
适用条件与研究局限
- 只测大鼠原代细胞和 2 种药物。
- MTS 信号反映细胞代谢活性，未直接测量死亡细胞比例。
- 培养观察 24 天、肝功能验证和药物比较 14 天，时间范围分别记录。
来源与原文
- A perfusion incubator liver chip for 3D cell culture with application on chronic hepatotoxicity testing原始研究 · Scientific Reports · 2017-11-06