槽辅助牺牲成型,用于制造具有分支的体外血管模型,使用ECM衍生材料
Jumpei Muramatsu1, Michinao Hashimoto2, Shigenori Miura3
1School of Integrated Design Engineering, Graduate School of Science and Technology, Keio University, 25-202, 3-14-1 Hiyoshi, Kohoku-ku, Yokohama, Kanagawa 223-8522, Japan.
Lab on a chip
|August 6, 2025
概括
研究人员开发了一种新的方法来创建基于分支的细胞外矩阵 (ECM) 的血管模型. 这项技术改善了用于研究心血管疾病触发因素的3D血管结构的制造.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 生物医学工程 生物医学工程
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 心血管疾病通常是由分支血管中血流干扰引起的机械应力引起的.
- 研究这些疾病需要采用*体外*血管模型,在 perfusion 和 stretching 培养平台上进行分支.
- 现有的微通道牺牲成型方法面临由于水凝湿度导致的模板变形问题.
研究的目的:
- 开发一种改进的*in vitro*分支血管模型的制造方法,使用细胞外矩阵 (ECM) 衍生材料.
- 解决牺牲成型中可溶性模板的变形问题,用于制造分支微通道.
- 创建一个平台,研究细胞对心血管疾病相关的不规则机械应力的反应.
主要方法:
- 使用转氨酸酶交叉连接的等酸 (TG-等酸) 制造一个*in vitro*的分支血管模型.
- 开发和应用槽辅助牺牲成型 (GAS成型) 来抑制可溶性模板变形.
- 将血管内皮细胞播种到微通道中,并进行 perfusion 和 stretching 培养.
- 使用PECAM1和整蛋白α9.9的免疫光染色来可视化机械应力效应.
主要成果:
- 拟议的GAS成型有效地抑制了TG-凝水凝内的可溶性模板的变形.
- 使用GAS成型制造的微通道保持了细胞培养的结构完整性.
- 在制造的微通道中培养的内皮细胞对机械应激产生反应,通过免疫光染色可视化.
结论:
- 槽辅助牺牲成型 (GAS成型) 方法可以制造稳定,分支的体外血管模型.
- 这种技术为空间阐明细胞对不规则机械应力的反应提供了一个有价值的平台.
- 开发的模型系统在了解心血管疾病的触发因素方面具有潜在的应用.
