Microphysiometry has proved to be a useful tool for monitoring the energy metabolism of living cells and their interactions with other cells. The technique has mainly been used for monitoring two-dimensional (2D) monolayers of cells. Recently, our group showed that it is also possible to monitor the extracellular acidification rate and transepithelial electrical resistance (TEER) of 3D skin constructs in an automated assay maintaining an air–liquid interface (ALI) with a BioChip extended by 3D-printed encapsulation. In this work, we present an optimized multichannel intestine-on-a-chip for monitoring the TEER of the commercially available 3D small intestinal tissue model (EpiIntestinalTM from MatTek). Experiments are performed for 1 day, during which a 60 min cycle is repeated periodically. Each cycle consists of three parts: (1) maintain ALI; (2) application of the measurement medium or test substance; and (3) the rinse cycle. A cytotoxic and barrier-disrupting benchmark chemical (0.2% sodium dodecyl sulfate) was applied after 8 h of initial equilibration. This caused time-dependent reduction of the TEER, which could not be observed with typical cytotoxicity measurement methods. This work represents a proof-of-principle of multichannel time-resolved TEER monitoring of a 3D intestine model using an automated ALI. Reconstructed human tissue combined with the Intelligent Mobile Lab for In vitro Diagnostic technology represents a promising research tool for use in toxicology, cellular metabolism studies, and drug absorption research.

中文翻译：

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芯片上的组织：在 Transwell 插入物上使用人体 3D 模型进行微生理测量

微生理测量已被证明是监测活细胞能量代谢及其与其他细胞相互作用的有用工具。该技术主要用于监测二维 (2D) 单层细胞。最近，我们的研究小组表明，还可以在自动检测中监测 3D 皮肤结构的细胞外酸化率和跨上皮电阻 (TEER)，通过 3D 打印封装扩展生物芯片，保持气液界面 (ALI)。在这项工作中，我们提出了一种优化的多通道片上肠道，用于监测市售 3D 小肠组织模型（来自 MatTek 的 EpiIntestinalTM）的 TEER。实验进行 1 天，在此期间定期重复 60 分钟的循环。每个周期由三部分组成：（1）维持ALI；(2) 测量介质或测试物质的应用；(3) 漂洗循环。在初始平衡 8 小时后应用细胞毒性和屏障破坏基准化学品（0.2% 十二烷基硫酸钠）。这导致 TEER 的时间依赖性降低，这是用典型的细胞毒性测量方法无法观察到的。这项工作代表了使用自动化 ALI 对 3D 肠道模型进行多通道时间分辨 TEER 监测的原理验证。重建的人体组织与体外诊断技术的智能移动实验室相结合，代表了一种用于毒理学、细胞代谢研究和药物吸收研究的有前途的研究工具。2% 十二烷基硫酸钠）在初始平衡 8 小时后使用。这导致 TEER 的时间依赖性降低，这是用典型的细胞毒性测量方法无法观察到的。这项工作代表了使用自动化 ALI 对 3D 肠道模型进行多通道时间分辨 TEER 监测的原理验证。重建的人体组织与体外诊断技术的智能移动实验室相结合，代表了一种用于毒理学、细胞代谢研究和药物吸收研究的有前途的研究工具。2% 十二烷基硫酸钠）在初始平衡 8 小时后使用。这导致 TEER 的时间依赖性降低，这是用典型的细胞毒性测量方法无法观察到的。这项工作代表了使用自动化 ALI 对 3D 肠道模型进行多通道时间分辨 TEER 监测的原理验证。重建的人体组织与体外诊断技术的智能移动实验室相结合，代表了一种用于毒理学、细胞代谢研究和药物吸收研究的有前途的研究工具。这项工作代表了使用自动化 ALI 对 3D 肠道模型进行多通道时间分辨 TEER 监测的原理验证。重建的人体组织与体外诊断技术的智能移动实验室相结合，代表了一种用于毒理学、细胞代谢研究和药物吸收研究的有前途的研究工具。这项工作代表了使用自动化 ALI 对 3D 肠道模型进行多通道时间分辨 TEER 监测的原理验证。重建的人体组织与体外诊断技术的智能移动实验室相结合，代表了一种用于毒理学、细胞代谢研究和药物吸收研究的有前途的研究工具。