在胰岛素抵抗细胞模型中研究肝脏葡萄糖代谢,使用3D打印的开放微流体芯片
Meng-Meng Liu1,2,3, Xin-Rong Li1, Ji-Cheng Li1
1Department of Pharmaceutical Analysis, Higher Educational Key Laboratory for Nano Biomedical Technology of Fujian Province, The School of Pharmacy, Fujian Medical University, Fuzhou, China.
Biotechnology journal
|July 9, 2025
概括
这项研究引入了3D打印的微流体芯片,用于研究肝脏葡萄糖代谢. 新型芯片显示,3D细胞模型对胰岛素和皮奥格利塔的敏感性降低,有助于胰岛素耐药性研究.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 代谢研究研究 代谢研究
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 肝脏在胰岛素抵抗和葡萄糖代谢中发挥着关键作用.
- 微流体设备为研究肝脏葡萄糖平衡提供了潜力,但面临着采用挑战.
- 复杂的设计和流体处理限制了当前微流体系统的使用.
研究的目的:
- 制造和评估一个开放的微流体芯片,用于研究HepG2细胞中的葡萄糖代谢.
- 为了评估芯片的性能与胰岛素和pioglitazone干预.
- 将芯片内的3D细胞培养的代谢反应与传统的2D模型进行比较.
主要方法:
- 使用3D打印制造一个α-纤维素修饰的开放微流体芯片.
- 集中的度梯度生成区和3D细胞培养环境的整合.
- 测量细胞葡萄糖吸收,ROS表达和与胰岛素抵抗相关的蛋白质.
主要成果:
- 与2D模型相比,芯片中的3D细胞模型显示对胰岛素和皮奥格利塔的敏感性降低.
- 该芯片为细胞测试提供了稳定的流体管理.
- 与胰岛素抵抗相关的蛋白质的表达证实了胰岛素抵抗的改善.
结论:
- 3D打印的微流体芯片是研究肝脏葡萄糖代谢和胰岛素耐药性的可行工具.
- 这种方法为开发代谢障碍的疾病细胞模型提供了一个新的策略.
- 芯片的设计克服了传统微流体设备的局限性,推动了代谢动力学的研究.
