用于研究癌症治疗药物疗效和毒性的重力驱动组织芯片,Lab on a Chip

组织芯片技术已成为临床前研究中很有前途的工具。在肿瘤学领域，这是由于候选药物在临床试验中的高失败率所驱动的，主要是由于疗效不足或无法耐受的毒性，以及需要比传统使用的模型更好的预测性临床前模型。然而，复杂的设计、制造、操作以及与自动化的有限兼容性限制了组织芯片的实用性。为了解决这些问题，我们设计了一种标准 96 孔板格式的新型 32 单元组织芯片来简化自动化，使用 3D 打印制造，并利用重力驱动流动来绕过对外部流动设备的需求。每个单元包括三个相互连接的组织隔室，用于模拟肝脏、肿瘤和骨髓基质。关注肝脏和骨髓基质是由于它们各自在药物代谢中的作用以及化疗的脱靶毒性对骨髓生态位的干扰。我们通过有限元模拟分析了隔室之间和隔室内的流动模式、混合和氧气运输，并证明了组织芯片在研究常用细胞毒性癌症药物对肿瘤细胞的疗效及其对肝脏和骨髓细胞的毒性方面的效用。

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