一个模拟的微重力导向的AIE探针-ECM水凝集成芯片用于细胞培养和超氧化离子激素检测
Zhaoqing Su1, Beiqin Liu1, Jing Dai1
1Institute of Engineering Medicine, School of Medical Technology, Beijing Institute of Technology, Beijing, 100081, China; Beijing Key Laboratory for Separation and Analysis in Biomedicine and Pharmaceuticals, Beijing, 100081, China.
Biosensors & bioelectronics
|August 12, 2024
概括
一个新的芯片平台可以在模拟微重力 (SMG) 下进行3D细胞培养和超氧化离子激素检测. 该工具通过监测太空飞行期间的细胞损伤来帮助地面空间生命科学研究.
科学领域:
- 太空生命科学科学 太空生命科学
- 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:
- 增加人类太空活动需要了解宇航员的健康挑战.
- 太空飞行环境,如微重力,诱导细胞损伤和氧化应激.
- 研究细胞损伤需要用于细胞培养和实时检测的平台.
研究的目的:
- 开发一个集成的芯片平台,用于3D细胞培养和现场检测超氧化离子基 (O2•−) 在模拟微重力 (SMG) 下.
- 设计一个灵敏和选择性的O2•-响应的聚合诱导排放 (AIE) 探头,用于长期的无洗细胞染色.
- 创建一个微重力兼容的芯片,具有用于水凝集成和介质存储的功能.
主要方法:
- 制造具有高面积比率腔室的芯片和用于3D细胞培养与细胞外基质 (ECM) 水凝的多孔膜.
- 设计和合成一个O2•-响应的AIE探头,用于敏感和选择性检测.
- 在长期细胞培养和在SMG条件下成像的芯片内集成AIE探针与ECM水凝.
- U87-MG细胞的3D培养和内源O2•−的现场光检测.
主要成果:
- 开发的芯片平台成功支持SMG下的U87-MG细胞的3D细胞培养.
- 该AIE探测器使得在细胞中的O2•−的敏感,选择性和长期现场检测成为可能.
- 芯片的设计防止了水凝的分离,并容纳了无 perfusion 的介质存储.
结论:
- AIE探测器-ECM水凝集成芯片是地面空间生命科学研究的强大平台.
- 这项技术有助于在微重力条件下研究氧化应激和细胞损伤.
- 该平台有可能推进与太空飞行健康相关的生物医学研究.
