通过3D立体印刷制造的毛细管电路微流体装置内体外心血管组织模型的开发
Aibhlin Esparza1,2, Nicole Jimenez1,2, Binata Joddar1,3,4
1Department of Metallurgical, Materials, and Biomedical Engineering (MMBME), The University of Texas at El Paso (UTEP), El Paso, TX, USA.
SN applied sciences
|August 22, 2025
概括
研究人员在微流体装置中开发了生物灵感的3D心血管组织模型. 这些模型显示了细胞对生物物理刺激的反应,为研究细胞反应提供了更相关的平台.
科学领域:
- 生物材料科学
- 心血管工程
- 微流体学
背景情况:
- 开发生理上相关的体外模型对于了解细胞对微环境刺激的反应至关重要.
- 现有的模型往往缺乏精确细胞评估所需的动态和受控环境.
- 生物启发的3D心血管组织模型为先进研究提供了有前途的替代方案.
研究的目的:
- 开发和分析生物启发的3D心血管组织模型 (CTM) 和血管组织模型 (VTM).
- 为了证明细胞形态的变化和结构重组作为对生物物理刺激的反应.
- 建立一个可复制和成本效益的平台来评估细胞反应.
主要方法:
- 基于Young-Laplace和Navier-Stokes原理的3D立体立体印刷 (SLA) 的微流体装置的制造.
- 在纤维素水凝中封装AC16心肌细胞 (用于CTM) 和人静脉内皮细胞 (用于VTM).
- 在微流体装置的毛细血管循环中培养封装细胞5天,并通过光显微镜进行分析.
主要成果:
- 心血管组织模型显示细胞形态和结构重组的活跃变化.
- 血管组织模型显示有毛细血管状管的形成.
- 细胞围绕着微柱子伸长, 呈现出对生物物理信号的反应.
结论:
- 发达的微流体系统提供了指导细胞结构和组织的生物物理线索.
- 在动态毛细血管电路中的3D心血管组织模型为研究提供了可控和可重复的平台.
- 这种方法可以对细胞对微环境刺激的反应进行更生理相关的评估.
