在芯片上的皮肤周血管微环境的3D毫流体模型
Chiara Martinelli1, Alberto Bocconi1, Sofia Milone1
1Department of Chemistry, Materials and Chemical Engineering "Giulio Natta", Politecnico di Milano, Piazza L. da Vinci, 32, 20133 Milan, Italy. chiara.martinelli@polimi.it.
Lab on a chip
|January 6, 2025
概括
这项研究开发了一个3D动态模型来模拟皮肤血管生成,这对于再生至关重要. 该平台成功模仿皮肤微环境,帮助开发新的血管化疗法.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 再生医学是一种再生医学.
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 血管新生对于皮肤再生至关重要,通过新的微血管网络提供营养和氧气.
- 目前的皮肤再生疗法往往缺乏足够的血管化,阻碍了有效的血管生成.
- 采用生化信号的体外3D模型为研究新血管化提供了有价值的方法.
研究的目的:
- 在芯片上设计和验证皮肤周血管微环境的3D微结构动态模型.
- 在受控的体外环境中模拟血管生成.
- 开发用于皮肤再生的新型临床战略.
主要方法:
- 使用双光子激光聚合制造微结构的制造.
- 在3D基板上共同培养人类皮肤纤维细胞和内皮细胞.
- 集成到一个微型光学可访问的生物反应器 (MOAB) 中,控制间位流量.
- 在模型中,以确定最佳的生理流量参数.
- 使用亲血管性刺激 (VEGF和TGF-β1) 的 perfusion.
主要成果:
- 开发的平台有效地模拟了血管生成的3D动态模型.
- 计算建模确定了内皮细胞的最佳流体速度和壁剪应力.
- 实验结果表明,该平台能够模仿皮肤周血管微环境.
- 成功模拟化学刺激的3D共同培养.
结论:
- 这项研究提出了第一种结合实验和计算方法来模拟皮肤周血管微环境.
- 经过验证的3D动态模型是研究皮肤再生中的血管生成的强大工具.
- 这个平台可以加速为临床应用开发有效的血管化策略.
