高内涵成像与AI图像分析重塑高通量动脉芯片研究

实验目的：

应用场景：

在培养第 3-5 天，对 OrganoPlate 中的芯片进行 4 倍放大相差成像，观察 HCAECs 单培养或 HCAECs/HCASMCs 共培养体系的血管形成过程。

研究人员首先进行 OrganoPlate 接种和单向流、双向流建立。先接种细胞外基质（ECM），之后将 HCAECs 与 HCASMCs 以一定比例接种，可形成最稳定血管。分别以单、双向流条件培养。培养第 4 天，选定芯片加入 1 ng mL?1 TNFα+ 1 ng mL?1 IL-1β 的 MV2 培养基，处理 24 h。第 3–5 天，使用 ImageXpress Micro XLS（Molecular Devices）对所有芯片进行 4X 相差成像。结果图显示，单向流动条件下，HCAECs 伸长并沿流动方向排列，而双向流动条件下细胞保持鹅卵石样形态；共培养体系中，单向流动使血管舒张并维持稳定，双向流动则导致血管收缩。

培养第 5 天，将 OrganoPlate 芯片用含钙镁的 HBSS 缓冲液配制的 3.7% 甲醛溶液固定，进行免疫荧光染色。细胞经固定和染色后，通过 ImageXpress Micro Confocal 高内涵进行自动化成像，获取 CD31、VE–Cadherin、纤维连接蛋白、ICAM-1、BODIPY（脂质探针）等标志物的荧光图像，成像参数为 10 倍物镜下，沿微流控通道高度以 5 μm 增量扫描。结果显示，单独培养时，单向流动条件下，HCAECs 伸长并沿流动方向排列，而双向流动条件下细胞保持鹅卵石样形态；共培养体系中，单向流动使血管舒张并维持稳定，双向流动则导致血管收缩。

核心功能：

分析流程：

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