The invention provides a system and application for simulating pharmacokinetics in vitro based on intestinal chip, and belongs to the field of microfluidics. The chip is composed of the upper layer chip, the porous filter film and the lower layer chip. The system is constructed as follows: (1) the chip preprocessing; (2) the cell inoculation and culture (3) drug delivery method (4) drug evaluation; the administration method uses the control pump to control the upper and lower fluid of the intestinal chip respectively; the upper chip adopts the forward and subsequent alternate lines. In the form of fluid, a kind of peristaltic flow is formed in the microchannel of the organ chip, and the time and times of drug delivery are controlled by the fluid, and the absorption process is simulated. The lower chip uses direct flow to simulate the excretion process of the drug. The drug time curve of the lower chip can simulate the actual pharmacokinetic characteristics of human beings. The method is effective and has great significance for the construction of organ chips in vitro simulation environment and the application of drug evaluation.
【技术实现步骤摘要】
一种基于肠芯片的体外模拟药代动力学特征的体系及应用
本专利技术涉及微流控技术在器官芯片的应用领域,具体涉及一种基于肠芯片的体外模拟药代动力学特征的体系及应用。
技术介绍
动物实验在现代医学与生物学中占据了极为重要的位置,但是经费以及动物伦理也成了难以回避的问题。结合微流控技术与生物科学技术,创造出了一种“器官芯片”,能够用微芯片复制人体器官的功能,使医学实验变得更为简便。微流控芯片实验室又称芯片实验室或微流控芯片,指的是把生物和化学等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测、细胞培养、分选、裂解等基本操作单元集成或基本集成到一块几平方厘米(甚至更小)的芯片上,由微通道形成网络,以可控流体贯穿整个系统,用以取代常规化学或生物实验室的各种功能的一种技术。微流控芯片技术作为一门迅速发展起来的科学技术,已经在生物医学领域展现了其独特的优势,更因其同细胞尺寸匹配、环境同生理环境相近、在时间和空间维度上能够提供更为精确的操控,易于通过灵活设计实现多种细胞功能研究等特点而成为新一代生物仿生和细胞研究的重要平台。微流控芯片的结构特征在于各种复杂的微通道网络。微流控系统需要通过在这些微通道网络中对微流体的操作来实现各种功能,比如试剂的引入、混合、分离等。因此,微流控系统中的流体驱动技术是实现微流控芯片功能的关键技术。微流控系统采用各种类型的微泵来驱动流体,实际应用中对于微泵的基本要求是:能提供连续稳定的流量、结构简单、需要的辅助部件少、操作简便、制作和运行成本低。当前很多在体外具有良好活性的药物,均因药动学参数不佳或者不良反应太大而被淘汰。药代动力学是观察药物在体内过程的一 ...
【技术保护点】
一种肠芯片,其特征在于:所述芯片由上层芯片、多孔滤膜、下层芯片组成;上层芯片由上层芯片通道(1)上层芯片通道入口组成,上层芯片通道(1)的一端有上层芯片通道入口(5)和上层芯片通道入口2(6),下层芯片由S形下层芯片通道(4)、下层芯片通道入口(7)连接而成,上层芯片通道(1)通过多孔滤膜(2)下连下层芯片通道(4);所述上层芯片通道(1)与下层芯片通道(4)空间位置重合连接。
【技术特征摘要】
1.一种肠芯片,其特征在于:所述芯片由上层芯片、多孔滤膜、下层芯片组成;上层芯片由上层芯片通道(1)上层芯片通道入口组成,上层芯片通道(1)的一端有上层芯片通道入口(5)和上层芯片通道入口2(6),下层芯片由S形下层芯片通道(4)、下层芯片通道入口(7)连接而成,上层芯片通道(1)通过多孔滤膜(2)下连下层芯片通道(4);所述上层芯片通道(1)与下层芯片通道(4)空间位置重合连接。2.一种基于肠芯片的体外模拟药代动力学特征的体系,其特征在于该体系构建方法如下:(1)芯片预处理设计制作芯片,使用胶原处理细胞培养通道;(2)细胞的接种与培养肠细胞调整至1~5×106cells/mL的细胞悬液,加入上层芯片主通道,细胞贴附于多孔滤膜界面生长,将芯片平移放入37℃培养箱中继续培养、12h后应用微流体驱动方法进行持续灌流;给药前1天,靶细胞调整至1~5×106cells/mL的细胞悬液,加入下层芯片通道,细胞贴附于底面生长,将芯片平移放入37℃培养箱中继续培养12小时后进行给药;(3)给药方法在给药时间里,于肠芯片的上层芯片通道入口1(5)含药培养基进行给药灌流,上层芯片通道入口2(6)正常培养基持续灌流,下层芯片通道入口(7)正常培养基持续灌流;在停药时间里,上层芯片通道入口1(5)含药培养基停止灌流,上层芯片通道入口2(6)正常培养基持续灌流,下层芯片入口(7)正常培养基持续灌流;(4)药物评价检测药物浓度,绘制药物药时曲线;首次给药48小时后,检测靶细胞细胞活力。3.如权利要求2所述的一种基于肠芯片的体外模拟药代动力学特征的体系,其特征在于步骤(3)给药方法中:药代动力学特征为下层芯片的药时曲线模拟了人实际用药的曲线特性,呈吸收-排泄的正态分布曲线。4.如权利要求2所述的一种基于肠芯片的体外模拟药代动力学特征的体系,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:秦建华,李中玉,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。