基于pdms的片上肝天然吸收部分药物，影响毒性结果

芯片上的肝脏设备可以捕捉肝脏的生理和机械特性。它们通常被研究人员用来研究肝脏如何代谢不同的化合物和药物。在一项新的研究中美国生物材料科学与工程学会， CiRA初级副教授Kazuo Takayama及其同事报告了在使用芯片上肝脏技术研究药物毒性时，根据其物理化学性质，哪些药物最适合。

最重要的测试之一药物批准的是肝毒性。事实上，美国食品和药物管理局声称，它是安全相关药物从市场上退出的第一大原因。因此，彻底的测试是强制性的，否则，一家公司已经在一种药物上投资了数十亿美元，可能会因为这种危险的副作用而失去一切。

芯片上的肝脏设备是肝脏的微型模型，不仅包括肝脏细胞，还可以模拟器官的机械特性，如血液流动。这些设备本身通常由合成材料制成，即聚二甲基硅氧烷(PDMS)。PDMS是一种无色透明的有机硅弹性体，这简化了对细胞的观察。它还具有延展性，可以理想地塑造所需的形状，以再现肝脏的力学和流体动力学。

“PDMS的问题在于它是高度疏水的。这意味着它可以吸收药物，这将影响药物毒性的结果，”高山说。

因此，Takayama和他的同事们研究了在没有任何肝细胞的情况下，基于pdms的芯片上的肝脏如何与12种化合物相互作用，包括几种药物及其代谢物。他们发现，药物的物理化学性质的一种衡量指标——分配系数，可以很好地预测药物的吸收情况。

然后，他们将肝细胞添加到芯片上的肝脏中，以研究这种吸收如何影响肝细胞的代谢。令人惊讶的是，当包括细胞时，任何物理化学性质(包括分配系数)与药物代谢之间都没有明显的相关性。

当被问及为什么分配系数在没有的情况下是一个预测因子时肝细胞高山回答说:“在PDMS设备中培养细胞可能会改变细胞的肝脏特征。”

虽然这些结果似乎令人沮丧，但它们表明在药物毒性研究中需要更多的工具。

“机器学习药物理化性质与肝细胞药物反应性之间的相关性应提高准确性药物毒性使用PDMS-based肝芯片上的，”他说。