基于微流控多层肝肾细胞共培养生物芯片技术的药物毒性研究

摘要

目的:设计制作一种用于评价药物肝肾毒性的肝肾细胞共培养微流控装置,验证该装置的适用性,并对药物毒性机制进行初步探究. 方法:采用模塑法,设计制作微流控细胞生物芯片,荧光素钠模拟药物在凝胶微球中的扩散现象,在芯片中基于多孔聚酯膜2D培养正常肝细胞L-02,基于壳聚糖-海藻酸钙凝胶微球3D培养正常肾细胞NRK,顺铂染毒48h后,ELISA法检测细胞培养上清中ERK、Caspase3、TNF-α的含量,并阐释毒性机制. 结果:药物可扩散到达凝胶微球内部,该装置适合肝肾细胞生长,ELISA法结果显示,ERK和Caspase3含量升高(p<0.01),TNF-α含量降低(p<0.05),顺铂染毒机制可能是通过调节ERK、Caspase3、TNF-α三个蛋白的含量发挥毒性作用的. 结论:通过药物在芯片里的细胞代谢分析,此微流控装置可作为一种可靠的工具来评价药物的肝肾毒性,同时可进一步探究药物的毒性机制.