生物微流控肠芯片实验套装

肠道细胞在流动下共培养，模仿肠道生理条件。

● 肠芯片实验套装

   包括所有的微流体组件，可开箱即用。

● 动态培养条件

   层流下的可控剪切应力，非常容易实现介质分布。

● 先进的体外模拟培养

   改进的培养参数更接近生理条件

● 多用途

   该实验套装可应用于液滴产生、流体循环、多种液体分配、微气泡产生等

生物微流控肠芯片实验套装基于高精度OB1压力&流量控制器和微流控芯片内的多孔膜，方便研究人员将细胞接种在多孔膜上，并进行连续灌注，从而模拟生理肠道环境以改善细胞培养，从而使芯片环境中的实验比传统的2D细胞培养更接近体内生理条件。

微流控肠芯片

微流控肠芯片实验套装包含两通道的OB1压力&流量控制器，其压力输出通道以将细胞种植在芯片中膜的两侧，从而创建可用于内皮和上皮细胞层或毒性筛选。例如，可以在上部通道上接种人脐带静脉内皮细胞（HUVEC）以形成内皮细胞层，并可以在下部灌注室处接种Caco-2 cells（上皮结直肠细胞）以形成上皮层。这种3D结构与动态灌注条件相结合，可以创建生理相关的模型。

该实验套装还包含其他微流体仪器组件如微流体分配阀MUX Distribution12，可用于轻松注射不同种类的药物等并使用3/2阀选择灌注通道，灌注效率将直接与上下通道内部的流速有关；液体流量传感器MFS或BFS可用于实时监测管路中的液体流量。

该实验套装允许您再现生理上切合实际的切应力、压力和应变。您可以点击 here 阅读我们对该主题的更多介绍信息。

此外，该实验套装可确保不同组件之间具有良好的兼容性，可让您立即开始实验，并由一个软件进行控制，且实验装置可应用于除肠芯片以外的其他用途。对于微流控芯片部分，您可以采用市场上的微流控芯片或联系我们，我们可以帮助您定制特有的微流控芯片。

生物微流控肠芯片实验套装包含的组件：

● 双通道OB1流量控制器

● 微流体旋转分配阀MUX Distribution12

● 微流体循环阀MUX Recirculation

● 微流体流量传感器MFS或BFS

● 除泡器--去除溶液中的气泡

● 微流控肠芯片或您自己的芯片

● 样品储液池15mL

● 微流体切换阀3/2

● 微流体切换阀控制器

● 8孔压力分配器

● 连接件-导管和过滤器等

● 图形操作软件和SDK库(C++, Python, MATLAB, LabVIEW)

● (如有必要，可使用HUVEC and Caco-2 cells)

为什么进行肠芯片实验研究采用微流控技术？

首先，使用微流体技术是减少反应所需的潜在珍贵稀少样品的一种方法。

其次，在微流体尺度上，可以尽可能精确地调节流体性质以模仿体内肠道生长条件。OB1流量控制器、MUX液体分配阀和3/2阀以及图形界面操作软件ESI的有机结合，可以创建非常有效且可控的实验。

ZH，人体器官的微流体模型比2D经典模型或动物模型更有效。欧盟和公众都在努力减少动物模型的使用。此外，通过直接使用来自患者的干细胞，器官芯片开发可以为个性化的医学研究提供便利。

总之，药物毒性或病原体对肠道的影响可通过在微流控肠芯片的细胞培养的更灵活、精确和有效的实验来进行评估。

具有氧梯度的两通道微流控器官芯片的示意图[1]

[1] Jalili-Firoozinezhad, S., Gazzaniga, F.S., Calamari, E.L. et al. A complex human gut microbiome cultured in an anaerobic intestine-on-a-chip. Nat Biomed Eng 3, 520–531 (2019).

微流控肠芯片工作原理

各个研究小组表明，流体流动施加的剪切应力是非常重要的，该剪切应力模拟最接近于生理条件的细胞生长为绒毛结构的条件[1-2]。在带有膜的微流控芯片中，Caco-2 上皮细胞生长为crypt和villus状结构的能力明显优于更经典的跨孔细胞培养[3]。

当在更接近人类肠道的微环境中，crypt和villus状结构的细胞层形态表现出更好的活性，并且可以支撑人类肠道微生物菌群的总数[2, 4]。实际上，在肠芯片中，细胞外基质(ECM)通过动态培养得以增强，这会影响周围的微环境，从而形成更具生理相关性的肠道上皮细胞层模型[5]。总而言之，不使用动物模型，片上肠芯片系统对于生理学研究、药物开发和个性化医学而言是一个有价值的模型[6]。

1. Chi, M., Yi, B., Oh, S. et al. A microfluidic cell culture device (μFCCD) to culture epithelial cells with physiological and morphological properties that mimic those of the human intestine. Biomed Microdevices 17, 58 (2015). https://doi.org/10.1007/s10544-015-9966-5

2. H.J. Kim, D.E. Ingber, Gut-on-a-Chip microenvironment induces human intestinal cells to undergo villus differentiation, Integr Biol 5(9) (2013) 1130-40.

3. M. Maurer, M.S. Gresnigt, A. Last, T. Wollny, F. Berlinghof, R. Pospich, Z. Cseresnyes, A. Medyukhina, K. Graf, M. Gröger, M. Raasch, F. Siwczak, S. Nietzsche, I.D. Jacobsen, M.T. Figge, B. Hube, O. Huber, A.S. Mosig, A three-dimensional immunocompetent intestine-on-chip model as in vitro platform for functional and microbial interaction studies, Biomaterials 220 (2019).

4. H.J. Kim, D. Huh, G. Hamilton, D.E. Ingber, Human gut-on-a-chip inhabited by microbial flora that experiences intestinal peristalsis-like motions and flow, Lab Chip 12 (12) (2012) 2165-74.

5. V. De Gregorio, B. Corrado, S. Sbrescia, S. Sibilio, F. Urciuolo, P.A. Netti, G. Imparato, Intestine-on-chip device increases ECM remodeling inducing faster epithelial cell differentiation, Biotechnology and Bioengineering 117(2) (2020) 556-566.

6. A. Bein, W. Shin, S. Jalili-Firoozinezhad, M.H. Park, A. Sontheimer-Phelps, A. Tovaglieri, A. Chalkiadaki, H.J. Kim, D.E.J.C. Ingber, Microfluidic organ-on-a-chip models of human intestine, 5(4) (2018) 659-668.

个性化定制您的微流控肠芯片

该实验套装包含的错流膜由可以采用亲水或不亲水的COP或PS（聚苯乙烯）材料制成。您可以根据具体的应用，选择两种不同的孔径：0.2μm或8μm。膜片也是支持定制的。

微流体肠芯片实验套装内的组件是可以进行个性化定制的，比如去掉微流体液体分配阀MUX Distribution12、液体流量传感器MFS，增加科式的质量流量传感器BFS以进一步改善流量控制等等。

我们提供一系列与OB1流量控制器相兼容的储液池，从1.5mL Eppendorf管到100mL的玻璃瓶。

气泡对于细胞培养是一个问题，需要尽可能的除掉进入到芯片通道内液体中的气泡。您可以使用可高温灭菌的PEEK材质的除泡器来除去液体介质中的气泡。