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Updated: Jul 21, 2025
10:20
Generation of a Human iPSC-Based Blood-Brain Barrier Chip
Published on: March 2, 2020
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一个可控制的 perfusion 微流体芯片,用于促进人类视网膜器官中视网膜质细胞的发展
Jing Gong1,2,3, Yu Gong2,3, Ting Zou2,3
1Key Laboratory of Biorheological Science and Technology, Ministry of Education, College of Bioengineering, Chongqing University, Chongqing, 400044, China. bioyangjun@cqu.edu.cn.
Lab on a chip
|July 27, 2023
概括
一个新的微流体芯片通过控制流体剪切应力和氧气来增强视网膜器官的发育. 该系统促进视网膜前代细胞扩张和视网膜质细胞分化,用于疾病建模和药物查.
科学领域:
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 发育生物学是发展生物学.
- 生物工程是生物工程.
背景情况:
- 人类多能干细胞 (hPSCs) 产生视网膜器官 (ROs),作为人类视网膜发育和疾病的体外模型.
- 目前的RO培养系统缺乏生理相关的微环境,限制了对发展的控制和精确的疾病建模.
- 缺少的关键元素包括可控制的机理生理线索和动态细胞-细胞外矩阵 (ECM) 相互作用.
研究的目的:
- 设计和验证可控 perfusion 微流体芯片 (CPMC) 用于人类胚胎干细胞 (hESC) 衍生RO培养.
- 为了精确控制流体剪切应力 (FSS) 和RO培养系统内的氧气分布.
- 调查CPMC对RO生长,视网膜原生细胞 (RPC) 扩张,视网膜质细胞 (RGC) 规范和轴突生长的影响.
主要方法:
- 为hESC衍生RO文化开发一个CPMC系统.
- 在微流体芯片中应用受控的FSS和氧气梯度.
- 分析RO发展,包括RPC扩散和RGC差异化.
- RNA测序以识别改善RO生长和分化背后的分子机制.
主要成果:
- 在CPMC培养的RO显示RPC池扩大,并协调RGC规范和轴突生长.
- 在早期RO开发过程中,CPMC系统保持了空间和时间的模式.
- RNA测序显示,激活的电压离子通道和增加的ECM组件增强了RO生长和RGC分化.
结论:
- 设计的CPMC为增强RO增长和RGC成熟提供了可控制和可靠的平台.
- 该系统为模拟RGC相关疾病,药物查和细胞移植提供了有前途的应用.
- CPMC技术改善了视网膜发育的体外回顾,克服了传统培养方法的局限性.
