酸盐-凝水凝支架用于在肠-大脑轴微芯片上建立生理障碍
Gaowa Xing1, Yuxuan Li2, Zengnan Wu2
1Key Laboratory of Ecology-Toxicological Effects and Control for Emerging Contaminants of Fujian Province, Key Laboratory of Ecological Environment and Information Atlas (Putian University) Fujian Provincial University, College of Environmental & Biological Engineering, Putian University, Putian 351100, China; Department of Chemistry, Beijing Key Laboratory of Microanalytical Methods and Instrumentation, Key Laboratory of Bioorganic Phosphorus Chemistry & Chemical Biology (Ministry of Education), Tsinghua University, Beijing 100084, China; State Key Laboratory of Analog and Mixed-Signal VLSI, Institute of Microelectronics, Faculty of Science and Technology, MoE Frontiers Science Center for Precision Oncology, University of Macau, Macau.
这项研究引入了一种新的器官芯片系统,使用水凝来建模肠-大脑轴. 该系统有效模拟了肠道和血脑屏障,有助于研究细菌对托代谢的影响.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 神经科学是一个神经科学.
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 芯片上的器官 (OOC) 为研究复杂的生理系统提供了动物模型的替代方案.
- 肠-大脑轴涉及复杂的相互作用,包括由肠道微生物群影响的代谢途径.
- 了解血脑屏障 (BBB) 在调节代谢物运输中的作用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种基于水凝的新型微芯片系统,模拟肠道屏障 (IB) 和血脑屏障 (BBB).
- 在这个肠-大脑轴模型中,研究细菌诱导的二-二路的调节.
- 分析BBB对托和金氨酸的选择性透性.
主要方法:
- 使用紫外线光诱导的酸盐-凝水凝支架制造微芯片系统.
- 细胞层的注射形成功能IB和BBB模型.
- 在细菌条件下使用液体色谱-质谱分析托代谢的分析.
主要成果:
- 成功形成具有特定形态和功能的IB和BBB模型.
- 证明了BBB的选择性透性,阻碍了金氨酸扩散,超过了氨酸.
- 在细菌影响下,IB和BBB之间的托芬和kynurenine水平的量化差异.
结论:
- 开发的OOC系统有效地模拟了肠-大脑轴的双重生理障碍.
- 这种模型提供了一个可行的,无动物的工具,用于研究细菌调节的托代谢.
- 这些发现提供了关于BBB在调节关键代谢途径中的作用的见解.
