微流体到宏流体:通过流体刺激诱导的动脉样硬化的简单的体外模型

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 心血管研究研究心血管研究
• 微流体学 微流体学

背景情况:

• 动脉样硬化,以动脉斑块的积累为特征,是心脏病发作和中风的主要原因.
• 现有的体外模型往往缺乏复杂性来复制血管的动态环境.
• 需要一个复杂的体外系统来模拟动脉样硬化发展,包括多细胞类型,血管结构和流体动力学.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的微流体芯片,用于模拟动脉样硬化.
• 在不同的生理条件下调查与动脉样硬化相关的细胞事件.
• 评估该模型对抗动脉样硬化药物查的有用性.

主要方法:

• 一个三层聚二甲基西洛微流体芯片被制造用于共培养内皮细胞和光滑肌肉细胞.
• 一个环静脉创造了一个循环培养基,使道变形以模仿一个容器.
• 应用了变压 (65-196 mm Hg) 和剪切应力 (0.99-24 dyne/cm2) 来研究细胞反应.

主要成果:

• 微流体模型成功地复制了与动脉样硬化相关的事件,如细胞因子分泌,单细胞粘附和脂质积累.
• 中等压力和剪切应力显示出V形,弱的动脉样硬化作用.
• 该模型在评估抗动脉样硬化药物方面表现出有效性,包括阿托瓦斯塔丁,四甲基和HDL.

结论:

• 开发的微流体芯片为动脉样硬化研究提供了一个强大的体外平台.
• 该模型有效地模拟了关键的病理过程和与动脉样硬化相关的流体条件.
• 这种系统对抗动脉样硬化疗法的高通量查具有重大潜力.