自主设计的微流体肺芯片在评估不同可吸入气溶时的应用

科学领域:

• 毒理学 毒理学 毒理学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 在体外检测中进行检测.

背景情况:

• 微流体平台越来越多地用于体外毒性测试.
• 评估可吸入气溶的毒理效应需要先进的暴露系统.
• 现有的方法可能无法完全捕捉对气溶的实时细胞反应.

研究的目的:

• 开发和验证使用微流体芯片的原始实时气溶暴露系统.
• 评估香烟烟雾 (CS),加热烟草制品烟雾 (HS) 和电子香烟烟雾 (ES) 对BEAS-2B细胞的毒理影响.
• 综合检测有毒效应生物标志物,包括转录组学,光和分泌物.

主要方法:

• 开发一种三层微流体芯片,用于气液界面的气溶暴露.
• 将BEAS-2B细胞暴露在CS,HS和ES气溶中.
• 对基因表达特征 (转录组学),细胞活力,细胞内生物标记物 (ROS,NO),细胞亡 (caspase-3/7) 和细胞外生物标记物 (IL-8,IL-1β,TNF-α,MDA) 的分析.

主要成果:

• 转录组分析显示,在暴露于CS,HS和ES时,BEAS-2B细胞中的基因表达差异.
• 重叠的差异表达基因 (DEGs) 主要与刺激和炎症反应有关.
• 所有测试的气溶都在各种有毒效应生物标志物中引起了显著的变化,证实了它们的有用性.

结论:

• 使用微流体芯片开发的实时气溶暴露系统有效评估可吸入气溶的毒性.
• 该系统提供了一种全面的方法来评估细胞对不同类型烟雾气溶的反应.
• 这项技术为吸入物质的毒理学研究提供了宝贵的工具.