研究方向1：微流控质谱联用细胞药物代谢研究

代谢在生物系统中发挥着重要的作用。它是生命体得以正常运转的基础, 为生命体提供了多种生物成分 (如蛋白质, RNA, DNA和细胞壁) , 提供了代谢的中间体, 也为生命代谢提供了各种各样的必需品。微流控芯片可以较好地模拟细胞的生理环境，而且微型化的通道不会过度稀释细胞代谢物，是研究细胞药物代谢和递送的理想平台，结合高分辨质谱可以同时进行多种化合物的定性和定量分析的特点，使得从分子层面上解析细胞的生化信息转化和调控成为可能。

    本研究组长期从事微流控质谱联用细胞药物代谢研究，通过在芯片上集成多个功能单元，如培养细胞、药物刺激，并集成了固相萃取小柱对细胞的药物代谢产物进行富集，在线洗脱后用质谱进行检测，建立了用于药物筛选的良好的芯片-质谱联用平台。

设计了一种肠-肝-胶质母细胞瘤仿生系统来评估胶质母细胞瘤的药物联合治疗。Caco-2细胞接种在芯片上层蛇形中空纤维内腔模拟肠道药物吸收和运输行为，芯片下层HepG2细胞模拟肝脏进行代谢相关研究。药物伊立替康（CPT-11），替莫唑胺（TMZ）和环磷酰胺（CP）通过连续输注到肠单位来动态刺激细胞。在肠道吸收和肝脏代谢后，前药转化为活性代谢物，诱导胶质母细胞瘤细胞凋亡。原药和代谢物的质谱检测也证明了该微芯片适合于长期多细胞共培养以评估多种药物的组合以增强细胞毒性作用。我们的仿生微流体系统提供了比传统的静态多孔板系统更加逼真的生理环境，能够实现长期细胞共培养，药物递送，代谢和药物效应的实时分析，有希望系统地体外模拟生理和药理过程。