微流体3D肝培养与液滴生物分析单元集成
Jose M de Hoyos-Vega1, Alan M Gonzalez-Suarez1, Diana F Cedillo-Alcantar2
1Department of Physiology and Biomedical Engineering, Mayo Clinic, Rochester, MN, USA.
Biosensors & bioelectronics
|January 4, 2024
概括
这项研究引入了一种微流体装置,用于在不干扰培养物的情况下,在微小的体积中分析细胞功能. 它可以精确测量肝脏球体中的葡萄糖和白蛋白,从而推进基于细胞的研究.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞生物学 细胞生物学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 微流体细胞培养分析在保持培养完整性和局部信号梯度方面面临着挑战.
- 对皮科升体积的芯片分析对于理解微环境中的细胞功能至关重要.
研究的目的:
- 开发一种集成的微流体装置,用于在芯片上对皮科升细胞培养基进行生物分析.
- 为了在3D细胞培养中精确测量细胞代谢物和蛋白质.
主要方法:
- 用于3D球形形成的140个微波 (300微米直径) 的微流体装置的制造.
- 液滴发生器和微机械门的集成,用于连续加载试剂.
- 在0.8nL液滴内进行酶和免疫测试,以检测葡萄糖和白蛋白.
主要成果:
- 从肝球状体获得条件介质的picoliter体积的芯片上分析.
- 成功测量了对激素刺激 (胰岛素,葡萄糖) 的葡萄糖消耗和释放.
- 验证了该设备模仿生理食和禁食状态的能力.
结论:
- 开发的微流体装置可促进微尺度细胞培养物的敏感,芯片上的生物分析.
- 这项技术支持在3D球形模型中研究细胞代谢和荷尔蒙反应.
- 潜在的应用包括研究代谢综合征,胰岛素耐药性和糖尿病.
