基于仿生微流控芯片的腸肝系統(tǒng)模型構建.pdf

1、碩士學位論文基于仿生微流控芯片的腸肝系統(tǒng)模型構建EstablishmentofanIntestineandLiverSystemBasedonBiomicrofluidicChips學號：21圣QZ呈魚!完成日期：2Q!魚么魚么壘大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要生物組織、器官的體外模型是揭示人類生理和病理的不可缺少的工具?；谖⒘骺匦酒钠鞴倌Ｐ屯ㄟ^特定方式將細胞培養(yǎng)或組裝

2、到微流控芯片中，根據(jù)生物體中的器官結構在體外對其進行重建，用以研究特定環(huán)境下器官的生理機能和構建體外的特異性疾病模型。該技術對于藥物毒性和藥效的預測比常規(guī)體外模型更有潛力，它提供了對于組織乃至器官水平的作用機制的深入了解，能應用于藥物的吸收、分布、代謝和排泄(ADME)的預測以及藥物毒性的研究。本實驗設計了一種能夠模擬生物體吸收代謝功能的腸一肝仿生微流控芯片系統(tǒng)。搭建了包含多層細胞的雙流體通道三維PDMS芯片，并根據(jù)細胞排布方式不同可以

3、滿足不同需求。實驗設計了兩種芯片排布方式并測定了兩種藥品在芯片上的作用過程：(1)芯片第一層膜上培養(yǎng)Caco2細胞，用以模擬腸結構；Caco一2背面下層膜上培養(yǎng)大鼠肝實質細胞，用以模擬肝結構。下層培養(yǎng)Hela細胞代表瘤病灶。以此模擬出環(huán)磷酰胺藥物經(jīng)過腸吸收一肝代謝再到達腫瘤病灶的過程。結果表明環(huán)磷酰胺經(jīng)過腸吸收后被肝代謝產(chǎn)生了對Hela有明顯抑制作用的醛磷酰胺。(2)芯片第一層膜上培養(yǎng)Caco2細胞，用以模擬腸結構；Caeo一2背面下層

4、膜上培養(yǎng)HUVEC，用以模擬血管結構；下層培養(yǎng)大鼠肝原代用以模擬肝結構。以此模擬對乙酰氨基酚(APAP)口服進入生物體后經(jīng)過腸吸收再透過血管到達肝臟被代謝的過程。實驗證明Caco2對APAP轉運功能良好，并且腸模塊和肝模塊均對APAP有一定的代謝能力，Caco一2對APAP的代謝產(chǎn)物主要為硫酸化對乙酰氨基酚(APs)，肝模塊代謝產(chǎn)物主要為葡萄糖醛酸化對乙酰氨基酚(APG)。針對芯片中的肝臟部分，我們進行了芯片上肝實質肝星狀細胞共培養(yǎng)，建