通过高清激光图案制造的器官芯片应用的受控微血管学
Alice Salvadori1, Masafumi Watanabe2, Marica Markovic3
1Research Group 3D Printing and Biofabrication, Institute of Material Science and Technology, TU Wien, Getreidemarkt 9 1060, Vienna, Vienna, 1060, AUSTRIA.
Biofabrication
|May 2, 2025
概括
五秒激光模式在芯片上的器官 (OoC) 中创建微血管通道. 这种方法可以通过复制人类器官功能和血管化来实现更好的药物开发模型,即使是在炎症条件下.
科学领域:
- 生物技术和生物医学工程 生物技术和生物医学工程
- 组织工程是组织工程.
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 器官芯片 (OoCs) 是先进的3D模型,用于复制人体器官功能 *in vitro*.
- 在OOC中开发复杂的微血管结构对于准确的药物开发至关重要,但仍然是一个挑战.
- 传统的二维文化和动物模型在预测人类反应方面存在局限性.
研究的目的:
- 在微流体芯片中的原基质中创建微血管通道的femtosecond激光模式.
- 评估工程微血管的生理相关性和屏障功能.
- 研究微血管系统对炎症刺激的反应.
主要方法:
- 利用秒激光图案,在以原为基础的水凝矩阵中制造空洞的微血管类通道.
- 为结构稳定性和成功内皮质化提供优化的水凝制剂.
- 评估了内皮标记体表达 (ZO-1,VE-cadherin) 和屏障功能,并评估了对TNF-α的反应.
主要成果:
- 通过使用秒激光图案成功创建了稳定,内皮化微血管通道.
- 通过表达关键内皮细胞标记物和成功的屏障功能来证明生理相关性.
- 观察到TNF-α暴露时血管透率和ICAM-1表达的度依赖性增加.
结论:
- 五秒激光图案提供了一种可控制的方法,用于血管化OOC平台.
- 工程微血管结构准确地模仿了生理和炎症性血管反应.
- 这种技术增强了OOCs在药物开发和疾病建模方面的潜力.
