一个鼻腔气道在芯片上的模型,用于评估在空气-液体接口上上皮质细胞成熟期间的空气流预调节
Amanda C Walls1, Manon van Vegchel2, Abigail Lakey1
1Department of Biomedical Engineering, University of Arkansas, Fayetteville, AR, United States of America.
Biofabrication
|July 22, 2024
概括
在鼻上皮的发育过程中,暴露于气流是至关重要的. 在成熟过程中预先调节空气流,而不仅仅是之后,促进了更健康,更好的功能鼻上皮在体外.
科学领域:
- 呼吸系统科学 呼吸系统科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 鼻上皮的功能受到空气流引起的剪压的影响.
- 现有的体外模型往往无法在细胞分化过程中复制动态气流.
- 在体内,基底细胞在持续的空气流下再生,这表明它在上皮细胞发育中的作用.
研究的目的:
- 开发人类鼻上上皮的微生理模型,模仿生理气流.
- 研究在上皮质成熟期间暴露于空气流对其发育和功能的影响.
- 为了比较分化后流的效果与成熟期间预条件流的效果.
主要方法:
- 设计了一个鼻腔气道芯片平台,以模拟双向呼吸空气流.
- 在空气-液体界面 (ALI) 的培养初级人类鼻膜上皮细胞.
- 应用了不同的空气流处理:没有流量,单流量分化后,并在成熟过程中预先调节流量.
主要成果:
- 与未经条件化的细胞相比,预先条件化的细胞表现出较少的形态变化和粘液产生.
- 预先调节空气流导致炎症标志物减少.
- 仅仅暴露于分化后的流量似乎就会诱导急性压力.
结论:
- 在鼻上皮质成熟期间暴露于空气流对于正常发育至关重要.
- 预先调节的空气流在体外增强了更具功能性的上皮质.
- 空气流暴露的时间显著影响细胞反应和上皮的健康.
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