في الأوعية الدموية الدقيقة في كل جهاز يساعد على تحديد المكروية الأنسجة، والحفاظ على توازن الأنسجة وتنظيم التهاب، النفاذية، تخثر الدم، وانحلال الفيبرين 1،2. البطانة الاوعية الدموية الدقيقة، على وجه الخصوص، هو واجهة بين تدفق الدم والأنسجة المحيطة بها، وبالتالي تلعب دورا حاسما في تحوير الأوعية الدموية وظيفة الجهاز استجابة للمؤثرات مثل القوات الهيدروديناميكية والسيتوكينات تعميم والهرمونات 3-5. فهم التفاعلات مفصلة بين البطانة، والدم، والمكروية الأنسجة المحيطة هامة لدراسة البيولوجيا الوعائية وتطور المرض. ومع ذلك، فقد أعاقت التقدم في دراسة هذه التفاعلات التي تقتصر في أدوات المختبر التي لا ألخص في بنية الاوعية الدموية الدقيقة في الجسم الحي وتعمل 6،7. ونتيجة لذلك، اعتمدت الميدان والتقدم العلاجي بشكل كبير على تكلفة وقت-تستهلك النماذج الحيوانية التي غالبا ما تفشل في ترجمة النجاح في البشر 8-10. بينما في النماذج الحية لا تقدر بثمن في دراسة آليات المرض وظائف الأوعية الدموية، فهي معقدة وغالبا ما تفتقر إلى مراقبة دقيقة من الأفراد الخلوي، والكيمياء الحيوية، والعظة الفيزيائية الحيوية.
الأوعية الدموية في جميع أنحاء الجسم يمتلك بنية هرمية ناضجة بالتعاون مع أسرة الشعرية توسعية، وتوفير نضح الأمثل ونقل المواد الغذائية في وقت واحد 11. في البداية، أشكال الأوعية الدموية كما ضفيرة البدائية التي تعيد ترتيب لشبكة متفرعة هرميا خلال التنمية في وقت مبكر 12،13. على الرغم من أن العديد من إشارات تشارك في هذه العمليات مفهومة جيدا 14-16، فإنه لا يزال بعيد المنال كيف يمكن لهذا يتم تحديد الزخرفة الوعائية 15. بدوره، تلخص هذه العملية في المختبر لمهندس شبكات الأوعية الدموية المنظمة لديها النحلن العديد من في المختبر المنصات الموجودة صعبة. لنموذج الأوعية الدموية، مثل اثنين من الأبعاد مزارع الخلايا البطانية، تفتقر إلى الخصائص المهمة مثل القرب عديد الخلايا، ثلاث الهندسة اللمعية الأبعاد، تدفق، والمصفوفة خارج الخلية. وقد استخدمت 19 أو غزو المقايسات 20،21 لدراسة وظيفة بطانة الأوعية الدموية في 3D وتفاعلاتها مع غيرها من الأوعية الدموية 17،22 أو خلية الأنسجة أنواع 23 - أنبوب المقايسات تشكيل في الهلاميات المائية 3D (الكولاجين أو الفيبرين) 17. ومع ذلك، وتجميعها شمعة في هذه المقايسات تفتقر إلى الترابط، وتدفق الدورة الدموية، ونضح المناسب. وعلاوة على ذلك، والميل للتراجع الأوعية الدموية في هذه أنبوب المقايسات تشكيل 24 يمنع الثقافة على المدى الطويل والنضج مما يحد من درجة الدراسات الفنية التي يمكن القيام بها. وبالتالي، هناك حاجة المتزايدة لمهندس في المختبر منصات شبكات الاوعية الدموية الدقيقة التي يمكن أن نموذج بشكل مناسب أونdothelial خصائص وقابلة للثقافة على المدى الطويل.
ظهرت مجموعة متنوعة من تقنيات الهندسة الأوعية الدموية على مر السنين للتطبيقات الطبية لاستبدال أو السفن تجاوز المتضررة في المرضى الذين يعانون من أمراض الأوعية الدموية. وكان سفن القطر كبيرة مصنوعة من مواد تركيبية مثل البولي اثيلين البولي (PET)، وتترافلوروإيثيلين (EPTFE) نجاح علاجي كبير مع طويلة المدى المباح (متوسط 95٪ المباح أكثر من 5 سنوات) 25. على الرغم من القطر الصغير الطعوم الاصطناعية (<6 ملم) تواجه عادة مضاعفات مثل تضخم باطنة وتكون الصفيحات 26 - 28، الأنسجة المهندسة الطعوم صغيرة قطرها المصنوع من المواد البيولوجية قد حققت تقدما كبيرا 29،30. وعلى الرغم من التقدم من هذا النوع، وظلت السفن هندسيا على الميكروسكيل تحديا. لنموذج بشكل كاف الأوعية الدموية الدقيقة، فمن الضروري لتوليد أنماط شبكة معقدة مع SUFficient القوة الميكانيكية للحفاظ على المباح ومع تكوين مصفوفة التي تسمح لكل من نفاذ المواد الغذائية للخلايا متني وإعادة عرض الخلوية.
ويعرض هذا البروتوكول الاصطناعية شبكة الأوعية perfusable الرواية التي يحاكي مواطن في الجسم الحي وضع مع الانضباطي والسيطرة عليها المكروية 31-34. الطريقة الموصوفة يولد microvessels هندسيا مع قطر بناء على أمر من 100 ميكرون. هي ملفقة microvessels التي صممتها perfusing الخلايا البطانية من خلال قناة ميكروفلويديك مضمن ضمن نوع لينة أنا الكولاجين هيدروجيل. هذا النظام لديه القدرة على توليد شبكات نمط مع هيكل اللمعية مفتوحة، وتكرار التفاعلات متعددة الخلايا، تعدل خارج الخلية تكوين مصفوفة، وتطبيق قوات الدورة الدموية ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية.