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Updated: Jul 18, 2026

09:39
A Microfluidic Model of Biomimetically Breathing Pulmonary Acinar Airways
Published on: May 9, 2016
7.9K
高通量支气管在芯片上的系统用于模拟人类支气管.
Akina Mori1, Marjolein Vermeer2, Lenie J van den Broek2
1Scientific Product Assessment Center, Japan Tobacco Inc, 6-2, Umegaoka, Aoba-Ku, Yokohama, Kanagawa, 227-8512, Japan.
Scientific reports
|November 1, 2024
概括
一个新的支气管在芯片上的系统模仿人类的呼吸道,以研究慢性呼吸道炎症和粘液产生,为COPD和喘等疾病提供更准确的体外模型.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 呼吸系统医学 呼吸系统医学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 慢性呼吸道炎症,在COPD和喘中见到,涉及杯状细胞增生和转化,导致气流阻塞.
- 目前使用水平细胞培养的体外模型不能准确地复制人类气道的管状结构或气道狭窄.
- 需要先进的体外系统来更好地模拟人类呼吸道生理学,以研究慢性炎症反应.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的支气管芯片 (BoC) 系统,用于研究慢性气道炎症.
- 创建一个更生理相关的体外模型,复制人类支气管上皮的管状结构和细胞反应.
- 建立一个高通量平台,用于评估粘液过量产生和其他慢性上皮反应.
主要方法:
- 设计了一个微流体 Bronchus-on-a-Chip (BoC) 系统,允许在标准板上培养62个芯片.
- 人类支气管上皮细胞在管状结构内的原细胞外基质上培养长达35天.
- 该系统的特征是使用屏障完整性测试,显微镜,组织学检查,以及暴露于诱导杯状细胞增生和转化症的诱导剂.
主要成果:
- 博克系统成功地培养了人体支气管上皮细胞,以管状,空气提升的配置,模仿本地气道结构.
- 表皮细胞分化为基底细胞,状细胞和分泌细胞类型,与人类支气管表皮相一致.
- 暴露于炎症诱导剂导致粘液过度产生,准确地复制了在疾病中观察到的慢性上皮反应.
结论:
- 开发的支气管在芯片上的系统为研究支气管炎症提供了一个更符合人类的,更准确的体外模型.
- 该系统可以提高对慢性细胞反应的评估,包括与COPD和喘相关的粘液过度产生.
- 该中心提供了一个高通量平台,以推进对呼吸道疾病和潜在治疗干预措施的研究.
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