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微流控软骨芯片:体外重现关节病变过程
发布:微纳立方科技(北京)有限公司浏览次数:965微流控软骨芯片:体外重现关节病变过程
这是微纳立方第30篇微流控推文。
今年3月,Lab on a chip上发表了一篇关节软骨芯片的文章(链接在文末),可以模拟软骨细胞所受到的多向机械刺激,拿膝关节为例,就是说可以模拟运动员、超重人员等各种人群的膝关节负荷情况,并且可以观察软骨细胞在这种负荷下是如何一步步发生炎症的,进而采取更准的诊断及治 疗措施,造福社会。下面简单介绍下帕吉(Paggi)等人的成果。
(软骨芯片,单面约coin这么大)
帕吉他们的想法很有意思,在软骨芯片上做了3个并排的弹性PDMS腔体,腔体紧挨着下方的软骨细胞,它们的每次形变都是对软骨细胞的刺激,利用3个腔体的组合刺激来模拟软骨在日常及运动中所受的多向机械刺激,芯片结构见下图。
膝关节运动案例如下,蓝色箭头表示软骨细胞受到PDMS膜的压缩刺激,绿色箭头为软骨细胞受到的剪切力方向。
经过一段时间的培养与刺激,软骨细胞出现了促炎反应(释放细胞因子),并且这种反应在不同的刺激强度下,反应强度也出现了差距。在培养第15天(刺激14天)后,糖胺聚糖(细胞外基质主要成分)产物显著增加。
(无刺激、压缩刺激和多向机械刺激对软骨细胞表型的影响,细胞外基质浓度不同)
本研究里,PDMS腔体的厚度为50μm,其形变量即反应了对软骨细胞的刺激强度,为了精准控制刺激大小及变化,需要一款精密压力控制仪器,帕吉他们选择了法国Fluigent的压力泵MFCS,4个独立压力输出通道,性能出色,响应快且稳定性佳,是微流控研究人员手里的好工具。
(法国Fluigent 4通道压力泵MFCS)
现在更多科学家会选择单手操作的Flow EZ压力泵,可以一边使用一边做显微镜观察。
(法国Fluigent 单手操作压力泵Flow EZ)
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论文请点击阅读原文查看:Lab on Chip, 2022, 22 (DOI: 10.1039/d1lc01069g)
2022-11-23相关仪器 -
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