一个具有3D生物灵感肠道粘液的新型芯片系统,适合研究细菌内毒素动态
L Sardelli1, M Campanile1, L Boeri1
1Department of Chemistry, Materials and Chemical Engineering 'Giulio Natta,' Politecnico di Milano, Milan, Italy.
Materials today. Bio
|January 11, 2024
概括
研究人员开发了MINERVA设备来研究肠-大脑轴. 该系统模拟肠道粘液,使肠道细菌产生的脂多糖 (LPS) 和它们对健康的潜在影响得以分析.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 生物技术是生物技术.
- 神经科学是一个神经科学.
背景情况:
- 肠道微生物群-大脑轴涉及复杂的分子信号传输.
- 支持炎症的分子,如来自格拉姆阴性细菌的脂多糖 (LPS),与肠道和大脑病理有关.
- 了解微生物群与肠道的交叉交谈对于破译疾病机制至关重要.
研究的目的:
- 为了设计一种新的动态流体系统,MINERVA设备 (MI-device),用于研究微生物群-肠道分子交叉声.
- 为了创建一个生理上相关的微环境,模仿肠道粘液的细菌生长.
- 为了使这种模型中细菌脂多糖 (LPS) 的无菌提取和量化.
主要方法:
- 开发了MI-设备,这是一个具有3D移动粘液模型的动态流体系统.
- 在动态条件下培养肠道微生物群细菌,保持活力 (109细菌/毫升).
- 细菌在粘液模型 (423 ± 34 到 1785 ± 91 ng/mL) 中产生的量化LPS.
- 确保与控制运输研究的Transwell-like插件的兼容性.
主要成果:
- 这种MI设备成功地支持了在模仿生理条件的动态粘液模型中细菌的生长.
- 实现了肠道细菌产生的LPS的无菌提取和定量.
- 证明了该系统能够为进一步的细胞研究提供LPS丰富的介质的能力.
结论:
- 这种MI装置为研究微生物群和肠道分子交叉声的研究提供了一个新的平台.
- 促进细菌衍生分子 (如LPS) 的深入研究,以及它们对细胞功能的影响.
- 为评估与肠-大脑轴相关的生理和病理背景中的分子效应提供了一个工具.
