多孔聚合物纳米膜用于在内皮屏障芯片上重建底层膜
Elena Mancinelli1,2, Nanami Zushi3, Megumi Takuma3
1School of Electronic and Electrical Engineering and Pollard Institute, University of Leeds, Leeds LS2 9JT, United Kingdom.
ACS applied materials & interfaces
|February 28, 2024
概括
研究人员开发了多孔的poly (d,l-乳酸) 纳米膜,以模仿器官芯片 (OoCs) 中的天然底层膜. 这些人工地下膜可以改善细胞培养和药物发现模型.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 组织工程是组织工程.
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 芯片上的器官 (OoCs) 需要准确的底层膜 (BM) 模型来确定生理相关性.
- 现有的人工膜 (PES,PC) 缺乏自然BM的薄度,弹性和透性.
- 局限性阻碍了组织接口和细胞功能在体外的准确复制.
研究的目的:
- 开发和描述多孔的多d,l-乳酸 (PDLLA) 纳米膜作为 OoCs 的人工底层膜.
- 评估PDLLA纳米膜在支持细胞培养和模仿生理障碍方面的性能.
- 为了证明PDLLA纳米片的集成到微流体设备中,用于先进的体外建模.
主要方法:
- 制造透明的PDLLA纳米薄膜 (厚度≤200纳米),使用卷对卷的重力涂层和相分离.
- 纳米薄膜的特性,包括厚度,弹性和毛孔大小分布 (0.41.6μm) 的表征.
- 将PDLLA纳米膜集成到微流体芯片中,用于细胞培养和屏障形成研究.
主要成果:
- PDLLA纳米膜比PES膜薄60倍,弹性更强27倍,可控制孔隙性.
- 在PDLLA培养的人类静脉内皮细胞 (HUVECs) 显示出97%的活力,增强粘附和增殖.
- 在PDLLA上形成的功能性内皮膜屏障,由增加的外皮膜电阻证明,并阻断了150kDa的德克斯扩散.
结论:
- 多孔的PDLLA纳米膜有效地复制了器官芯片上的自然底层膜特征.
- 这些人造BM增强了体外模型的生理相关性,改善了细胞培养和药物发现.
- PDLLA纳米片显示出模仿复杂组织接口的潜力,例如OoCs中的血脑屏障.
