微流体装置中的亲密光模型:与动脉样硬化相关的研究的潜在平台
Fahima Akther1,2, Dimple Sajin1,3, Shehzahdi S Moonshi1,3
1Queensland Micro- and Nanotechnology, Griffith University, Nathan, Queensland 4111, Australia. h.ta@griffith.edu.au.
Lab on a chip
|December 19, 2024
概括
研究人员开发了一种新的微流体模型,通过模仿动脉血流来模拟动脉样硬化. 这种工具有效地研究单细胞转移和泡细胞的形成,有助于发现这种血管疾病的药物.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 心血管研究研究心血管研究
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 动脉样硬化是全球主要的死亡原因,其特点是慢性炎症和血管功能障碍.
- 当前的"体外"模型缺乏生理上相关的血液动力学微环境,并且表现出"体内"的物种间差异.
- 研究早期动脉样硬化需要准确复制动脉剪切率和细胞相互作用的模型.
研究的目的:
- 为研究早期动脉样硬化开发一种强大的微流体内膜光模型.
- 在动脉剪切率下创建一个生理相关的微环境,观察单细胞转移和泡细胞形成.
- 为了验证该模型对药物测试的有用性,特别是检查阿司匹林的抑制作用.
主要方法:
- 一个带有相互连接的双通道的微流体装置被设计成模仿血管光膜和内脏层.
- 鼠内皮细胞形成了血管光膜,而嵌入原的鼠光滑肌细胞形成了内脏层.
- 内皮功能障碍是由TNF-α刺激引起的,原生低密度脂蛋白 (LDL) 用于促进脂质积累.
主要成果:
- 该模型在动脉剪切率下成功诱导了内皮功能障碍,单细胞粘附和转移.
- 在流动条件下观察到子内皮泡细胞的形成,模仿早期动脉样硬化.
- 阿司匹林在单细胞粘附和转移上表现出显著的,剂量依赖的抑制作用.
结论:
- 开发的微流体内膜光模型为研究早期动脉样硬化提供了一个生理学上相关的平台.
- 这个模型准确地复制了关键的病理过程,如单细胞转移和动脉剪切下的泡细胞形成.
- 该模型是临床前药物查和测试的宝贵工具,阿司匹林的疗效证明了这一点.
