开发一种基于肺上芯片的急性吸入毒性测试方法
Ga Eun Kim1, Yubin Han2, In Jae Bang2
1College of Pharmacy, Korea University, Sejong, Republic of Korea. haryongkim@korea.ac.kr.
Lab on a chip
|December 19, 2025
概括
这项研究开发了一种优化的肺上芯片 (LOC) 模型,用于急性吸入毒性测试. 微流体装置成功预测了毒性,为动物试验提供了一个有希望的替代方案.
科学领域:
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 生物技术是生物技术.
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 对于急性吸入毒性,没有标准化的体外方法.
- 在体外模仿人类肺部的生理环境是一项挑战.
- 微流体肺上芯片 (LOC) 模型为模拟肺功能提供了潜力.
研究的目的:
- 为了建立一个LOC模型的最佳条件,用于急性吸入毒性测试.
- 评估LOC系统对化学毒性的预测能力.
主要方法:
- 在空气-液体界面 (ALI) 条件下,Calu-3和MRC-5细胞在微流体芯片中培养.
- 额外皮质屏障完整性通过跨额外皮质电阻和透性进行评估.
- 通过对参考化学品的细胞活力试验,预测了急性吸入毒性.
主要成果:
- 在第7天,通过2.5%的机械拉伸,获得了最佳的上皮屏障完整性.
- 该LOC模型在毒性预测中显示了78%的灵敏度,67%的特异性和72%的准确性.
- 接收器操作特征 (ROC) 曲线分析证实了该模型的预测能力.
结论:
- 优化的LOC系统显示出作为一种标准化体外法,用于急性吸入毒性测试的潜力.
- 这种微流体技术与与人类相关的细胞集成,为动物试验提供了一种实用和道德的替代方案.
- 这种有希望的体外毒理学方法需要进一步验证.
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