تحويل نماذج أنسجة الحاجز الثابت إلى أنظمة فسيولوجية دقيقة ديناميكية

تعمل الحواجز الوعائية كواجهة مهمة تفصل حجرة الدم عن الأنسجة المحيطة. إنها تلعب دورا مهما في الحفاظ على التوازن من خلال جذب الخلايا المناعية ، والتحكم في النفاذية الجزيئية ، والحماية من تسلل مسببات الأمراض إلى الأنسجة ^1,2. تم تطوير نماذج الاستزراع في المختبر لمحاكاة البيئة المكروية في الجسم الحي ، مما يتيح إجراء تحقيقات منهجية في العوامل والظروف التي تؤثر على خصائص الحاجز في كل من الحالات الصحية والمريضة ^3,4.

النهج الأكثر استخداما لنماذج الاستزراع هذه هو تكوين "البئر المفتوح"^الشبيه ب Transwell 5 ، حيث يفصل غشاء استزراع مسامي محفور في المسار المقصورات المملوءة بالوسائط (الشكل 1 أ). في هذا الشكل ، يمكن زرع الخلايا على جانبي الغشاء ، وقد تم تطوير مجموعة واسعة من البروتوكولات التجريبية. ومع ذلك ، فإن هذه الأنظمة محدودة في قدرتها على توفير تدفقات السوائل الضرورية لدعم نضوج الحاجز ومحاكاة الدورة الدموية للخلايا المناعية التي تظهر في الجسم الحي ^5,6. وبالتالي ، لا يمكن استخدامها للدراسات التي تتطلب تدفقات ديناميكية تقدم جرعات دوائية أو تحفيزا ميكانيكيا أو إجهادات قص ناتجة عن السوائل^6،7،8.

للتغلب على قيود أنظمة الآبار المفتوحة ، تم تطوير منصات الموائع الدقيقة التي تجمع بين أغشية الاستزراع المسامية والقنوات السائلة القابلة للعنونة بشكل فردي⁹. توفر هذه المنصات تحكما دقيقا في توجيه السوائل ، والتروية ، وإدخال المركبات الكيميائية ، وتحفيز القص المتحكم فيه ، وقدرات إضافة الخلايا^{الديناميكية 7،10،11،12،13}. على الرغم من القدرات المتقدمة التي توفرها منصات الموائع الدقيقة ، إلا أنها لم تشهد اعتمادا واسع النطاق في مختبرات العلوم البيولوجية بسبب بروتوكولات الموائع الدقيقة المعقدة وعدم توافقها مع سير العمل التجريبي المعمول به^4،10،14.

لسد الفجوة بين هذه التقنيات ، نقدم بروتوكولا يستخدم نظاما قابلا لإعادة التكوين مغناطيسيا وقائما على الوحدة. يمكن تبديل هذا النظام بسهولة بين أوضاع البئر المفتوح وأوضاع الموائع الدقيقة بناء على الاحتياجات المحددة للتجربة. تتميز المنصة بجهاز بئر مفتوح ، يعرف باسم m-μSiM (نظام فسيولوجي دقيق معياري يتم تمكينه بواسطة غشاء سيليكون) ، مع غشاء استزراع بسمك 100 نانومتر (غشاء نانوي). يمتلك هذا الغشاء النانوي مسامية عالية (15٪) وشفافية تشبه الزجاج ، كما هو موضح في الشكل 1B. إنه يفصل فعليا الجزء العلوي عن القناة السفلية ، مما يسمح بالنقل الجزيئي عبر مقاييس الطول الفسيولوجية¹⁵. على عكس الأغشية التقليدية المحفورة بالمسار ، والتي عرفت تحديات في تصوير الخلايا الحية بتصوير المجال الساطع ، تتيح الخصائص البصرية والفيزيائية المواتية للغشاء النانوي تصورا واضحا للخلايا على جانبي سطح الغشاء^15،16،17.

يحدد هذا البروتوكول تصنيع وحدات البذر والتدفق المتخصصة ويشرح إعادة التكوين المغناطيسي للمنصة. يوضح كيف يمكن استخدام المنصة لإنشاء حواجز بطانية في ظل ظروف ثابتة وديناميكية. يكشف هذا العرض التوضيحي أن الخلايا البطانية تصطف على طول اتجاه التدفق ، مع تنظيم أهداف الجينات الحساسة للقص تحت تحفيز القص.

يمكن استخدام هذا التصميم في أوضاع مختلفة بناء على المتطلبات التجريبية وتفضيلات المستخدم النهائي. قبل كل تجربة ، راجع مخطط تدفق القرار المعروض في الشكل 2 لتحديد الخطوات والوحدات اللازمة للبروتوكول. على سبيل المثال ، إذا كان المستخدم ينوي الحفاظ على تنسيق البئر المفتوح خلال التجربة لمقارنته مباشرة بنظام من نوع Transwell ، فإن استنسل الزخرفة غير مطلوب لبذر الخلية. الوحدة الأساسية متاحة تجاريا (انظر جدول المواد) ، ويمكن اختيار الغشاء النانوي فائق النحافة من مكتبة المواد ذات المسامية وأحجام المسام المختلفة لتناسب الاحتياجات التجريبية.

1. تصنيع استنسل الزخرفة

ملاحظة: يعمل استنسل الزخرفة على وضع الخلايا حصريا على المنطقة المسامية لرقاقة الغشاء ، مما يمنع الخلايا من الاستقرار على طبقة السيليكون المحيطة حيث يمكن أن تتعرض للتلف بعد إضافة وحدة التدفق¹⁶ (راجع الشكل 3). يمكن أن يؤثر تلف الطبقة الأحادية سلبا على سلامة الحاجز ويضر بالنتائج التجريبية. الاستنسل غير ضروري في ثقافة مفتوحة وثابتة ، حيث لا يوجد خطر التلف.

1. شراء قالب أو آلة أو طباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام التصميم المقدم في ملف الترميز التكميلي 1 (الشكل 4 أ).
   ملاحظة: جدران الاستنسل مدببة لزيادة سعة الوسائط وتقليل ملائمة الفقاعات مقارنة بالميزات ذات الجدران المستقيمة ذات نسبة العرض إلى الارتفاع العالية.
2. قم بتوصيل فيلم لاصق حساس للضغط (PSA) 130 ميكرومتر بلوح أكريليك مقاس 3.2 مم باستخدام بكرة باردة (انظر جدول المواد).
3. قطع لوح الأكريليك بالليزر وفقا للتصميم المقدم في ملف الترميز التكميلي 2 لإنشاء مجموعة من التجاويف (الشكل 4 ب).
4. انزع الطبقة الواقية من فيلم PSA وأرفق لوح الأكريليك بالقالب.
   ملاحظة: تأكد من محاذاة الصفيحة المقطوعة بالليزر مع القالب بحيث تتمركز ميزات القالب داخل التجويف (الشكل 4C). تعتمد دقة وضع الخلية على الغشاء على هذه الخطوة.
5. امزج البوليمر الأولي PDMS جيدا (باستخدام نسبة 10: 1 من القاعدة إلى المحفز) (انظر جدول المواد) وقم بتفريغه في غرفة مفرغة حتى لا تبقى فقاعات مرئية (5-15 دقيقة).
6. صب ببطء PDMS في تجاويف القالب ، وتسويتها بحافة مسطحة.
   ملاحظة: لمنع انحباس الفقاعة، صب PDMS في كل تجويف ببطء. إذا كانت الفقاعات موجودة بعد الصب ، ضع القالب في غرفة التفريغ وقم بتفريغه مرة أخرى.
7. عالج PDMS على لوح تسخين عند 70 درجة مئوية لمدة 1 ساعة ، ثم اتركه يبرد إلى درجة حرارة الغرفة.
8. استخرج الإستنسل من تجاويف القالب باستخدام ملاقط مسطحة الرأس.

2. تصنيع وحدة التدفق

ملاحظة: تشترك وحدة التدفق في بصمة مماثلة مع البئر على شكل البرسيم للوحدة الأساسية وتتضمن قناة دقيقة مصبوبة (العرض = 1.5 مم ، الارتفاع = 0.2 مم ، الطول = 5 مم). يساعد شكل البرسيم في محاذاة القناة فوق منطقة الاستزراع المسامية (الشكل 5).

1. استخدم تقنيات الطباعة الحجرية اللينة القياسية¹⁸ لإنشاء قالب سيليكون بميزات محددة من خلال التصميم المقدم في ملف الترميز التكميلي 3 (الشكل 4D).
2. قم بتوصيل فيلم PSA 130 ميكرومتر بلوح أكريليك بسمك 3.2 مم.
3. قطع لوح الأكريليك بالليزر بناء على التصميم الوارد في ملف الترميز التكميلي 4 لإنشاء مجموعة من التجاويف على شكل البرسيم (الشكل 4E).
   ملاحظة: يحدد ارتفاع التجويف ارتفاع وحدة التدفق ، والتي يجب أن تكون أطول قليلا (بمقدار 0-0.1 مم) من ارتفاع بئر الوحدة الأساسية لضمان الختم المناسب.
4. قم بإزالة الطبقة الواقية من فيلم PSA ثم قم بتوصيل الصفيحة المقطوعة بالليزر بقالب السيليكون عن طريق محاذاة علامات المحاذاة المثلثة على قالب السيليكون مع تلك الموجودة على الصفيحة المقطوعة بالليزر.
   ملاحظة: على غرار الخطوة 1.4 ، تأكد من محاذاة لوح الأكريليك المقطوع بالليزر مع قالب السيليكون بحيث يتم توسيط ميزات القالب داخل كل تجويف (الشكل 4F). تحدد هذه الخطوة موضع القناة الدقيقة بالنسبة إلى البصمة.
5. صب ببطء PDMS منزوع الغازات على تجاويف القالب وقم بتسويته بحافة مسطحة.
   ملاحظة: في حالة وجود فقاعات بعد الصب ، قم بإزالة الغاز من القالب حتى تتم إزالة الفقاعات.
6. ضع القالب على لوح تسخين واخبز PDMS على حرارة 70 درجة مئوية لمدة 1 ساعة ، ثم اترك القالب يبرد إلى درجة حرارة الغرفة.
7. قم بإزالة وحدات التدفق بعناية من تجاويف القالب باستخدام ملاقط مسطحة الرأس.
8. قم بتوجيه وحدة التدفق بحيث تكون ميزات microchannel متجهة لأعلى ، وضع منافذ المدخل والمخرج الأساسية في نهاية القناة باستخدام لكمة خزعة (انظر جدول المواد).

3. تصنيع العلب الاكريليك السفلي والعلوي

ملاحظة: تتناسب الوحدة الأساسية مع الغلاف السفلي. يؤدي الجذب بين المغناطيسات المضمنة في العلب إلى ضغط وإغلاق وحدة التدفق إلى الوحدة الأساسية (الشكل 6).

1. قم بقص لوح أكريليك 2 مم بالليزر باستخدام التصميم المتوفر في ملف الترميز التكميلي 5 لإنشاء الغلاف العلوي مع فتحات لإدخال المغناطيس.
2. قم بتوصيل فيلم PSA 130 ميكرومتر بلوح أكريليك 3.5 مم.
3. قم بقص لوح الأكريليك بالليزر بناء على التصميم الوارد في ملف الترميز التكميلي 6 لإنشاء السكن السفلي مع فتحات لإدخال المغناطيس.
   ملاحظة: سمك السكن السفلي هو معلمة حرجة ويجب أن يتطابق مع السماكة الكلية للوحدة الأساسية لمنع التسرب أثناء التدفق.
4. قم بإزالة الطبقة الواقية PSA وقم بتوصيل الغلاف السفلي بغطاء زجاجي.
5. مغناطيس نيوديميوم مطلي بالنيكل مقاس 4.75 مم (انظر جدول المواد) في الثقوب المقطوعة بالليزر في العلب.
   ملاحظة: تأكد من وضع المغناطيس في العلب السفلية والعلوية بقطبية معاكسة لضمان الجذب المغناطيسي (الشكل 6).

4. تصنيع دائرة التدفق

ملاحظة: تحتوي دائرة التدفق ذات الحلقة المغلقة على قارورة لجمع العينات كخزانات (الشكل 7). يحتوي خزان المدخل على مرشح بولي فينيليدين ثنائي فلوريد (PVDF) للسماح لوسائط الخلية بالتوازن مع تركيز CO₂ في الحاضنة.

1. استخدم لكمة خزعة 1 مم لإنشاء فتحتين في غطاء قارورة جمع العينات.
2. استخدم لكمات الخزعة لإنشاء فتحتين (1 مم و 4 مم) في غطاء قارورة منفصلة لجمع العينات ، وإنشاء ثقب 1 مم في الجزء السفلي من هذه القارورة.
3. أدخل أطراف توزيع 20 جيجا في كل من الثقوب مقاس 1 مم وأغلقها بالغراء الساخن.
4. ضع مرشح PVDF 0.22 ميكرومتر (انظر جدول المواد) في فتحة 4 مم وأغلقه بالغراء الساخن.
5. قم بقص لوح أكريليك مقاس 1.5 مم بالليزر باستخدام التصميم المتوفر في ملف الترميز التكميلي 7 لإنشاء مرحلة الاحتفاظ بالعينة.
6. ضع الخزانات على مرحلة الأكريليك.
7. قم بتوصيل أطراف التوزيع باستخدام أنابيب التدفق الدقيقة (انظر جدول المواد).
8. قم بتوصيل الأنابيب بمدخل ومخرج وحدة التدفق باستخدام أطراف توزيع 21 G.
9. استخدم مضخة تمعجية (انظر جدول المواد) لتدوير التدفق.
   ملاحظة: يمكن أيضا استخدام الحقن أو المضخات الهوائية لإدخال التدفق إذا رغبت في ذلك. يجب تحديد معدل التدفق بناء على الاحتياجات التجريبية. ويرد في الجدول التكميلي 1 جدول شامل، مستمد من نموذج COMSOL الذي تم التحقق من صحته تجريبيا، لمساعدة المستخدمين في اختيار معدل التدفق اللازم لتحقيق إجهاد القص المطلوب عند الخلية^{أحادية الطبقة 16}.

5. بذر الخلايا

ملاحظة: على غرار إدراج الغشاء التقليدي ، يمكن زراعة أنواع مختلفة من الخلايا على الغشاء النانوي. يمكن أيضا زراعة نوع خلية ثانوي على الجانب الآخر من الغشاء في القناة السفلية¹⁵.

1. قم بتغطية الغشاء ب 5 ميكروغرام / سم² من الفبرونيكتين (انظر جدول المواد) في درجة حرارة الغرفة لمدة 1 ساعة لتحسين ارتباط الخلية.
   ملاحظة: قد يؤثر نوع الخلية المختار على الطلاء المطلوب وكثافة الخلية. الإجراء الموصوف هنا هو للخلايا البطانية للوريد السري البشري (HUVECs ، انظر جدول المواد).
2. قم بنضح محلول الطلاء باستخدام ماصة P200 وضع استنسل النقش في الوحدة الأساسية جيدا.
3. أضف وسائط خلوية إلى القناة السفلية والسفلية للجهاز.
4. بذرة HUVECs بكثافة 40000 خلية / سم² في البئر.
   ملاحظة: تشكل HUVECs عند هذه الكثافة عادة طبقة أحادية متقاربة بعد 24 ساعة من الحضانة^16,19.
5. ضع الجهاز في طبق بتري. أضف غطاء أنبوب مخروطي سعة 15 مل مع ماء DI إلى طبق بتري للحفاظ على الرطوبة المحلية.
6. نقل طبق بتري إلى الحاضنة.
   ملاحظة: يجب تغيير الوسائط الخلوية في البئر العلوي والقناة السفلية للجهاز كل 24 ساعة. لتغيير الوسائط في القناة السفلية ، قم بحقن وسائط جديدة برفق في أحد المنافذ لإزاحة الوسائط القديمة من المنفذ الآخر.

6. إعادة التكوين إلى وضع الموائع الدقيقة

1. تعقيم السكن العلوي ، والسكن السفلي ، ووحدة التدفق ، والخزانات ، والأنابيب ، ونصائح الاستغناء عن طريق وضعها في غرفة التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية لمدة 30 دقيقة قبل التجميع. تعميم 70 ٪ من الإيثانول ثم PBS معقم في دائرة التدفق.
2. املأ الخزانات والأنابيب بوسائط نمو الخلايا البطانية (انظر جدول المواد).
3. ضع السكن السفلي على مرحلة العينة. أدخل الوحدة الأساسية المفتوحة في السكن السفلي.
4. نضح وسائط الخلية من بئر الوحدة. ضع وحدة التدفق في البئر.
5. ضع الغلاف العلوي لإغلاق وحدة التدفق في الوحدة الأساسية جيدا. قم بتوصيل أطراف توزيع المدخل والمخرج بمنافذ وحدة التدفق.
6. ابدأ تشغيل المضخة التمعجية لإدخال تدفق السوائل في النظام.

7. إجراء تحليل المصب في شكل بئر مفتوح بعد إدخال التدفق

ملاحظة: يعتمد وقت الاستزراع هنا على الأهداف التجريبية. يمكن للمستخدمين إجراء تحليل المصب (على سبيل المثال ، الكيمياء المناعية ، واستخراج الحمض النووي الريبي) إما في تنسيقات البئر المفتوحة أو الموائع الدقيقة بناء على تفضيلاتهم. على سبيل المثال ، إذا كان تنسيق البئر المفتوح مفضلا ، فيجب إعادة تكوين النظام لإجراء المقايسات بناء على البروتوكولات القياسية ^16,19.

1. أوقف المضخة عند الوصول إلى الوقت المطلوب للتعرض لتدفق القص. قم بإزالة أطراف توزيع المدخل والمخرج.
2. إزالة السكن العلوي. قم بإزالة وحدة التدفق برفق من البئر باستخدام الملقط.
3. أضف 100 ميكرولتر من وسائط الخلية إلى البئر. إجراء المقايسات المطلوبة على أساس البروتوكولات القياسية.

يتم وضع الوحدة الأساسية المفتوحة في البداية داخل تجويف معين تم إنشاؤه بواسطة مبيت سفلي وغطاء ، كما هو موضح في الشكل 6 أ. بعد ذلك ، يتم إدخال وحدة التدفق ، التي تتضمن قناة صغيرة ومنافذ وصول ، في بئر الوحدة الأساسية. يتم إغلاق وحدة التدفق بإحكام ضد طبقة دعم السيليكون للغشاء بسبب قوة الجذب المغناطيسية بين المغناطيس المضمن في العلب السفلية والعلوية ، كما هو موضح في الشكل 6B. لتقييم فعالية آلية الإغلاق المغناطيسي هذه ، تم إجراء اختبار ضغط الانفجار ، مما يدل على أن النظام يمكنه تحمل الضغوط المسدودة التي تصل إلى 38.8 ± 2.4 كيلو باسكال. يتجاوز تحمل الضغط هذا بشكل كبير ضغوط التشغيل النموذجية التي تتم مواجهتها في تطبيقات زراعة الخلايا. علاوة على ذلك، يظل النظام خاليا من التسربات عند تعرضه لمعدلات تدفق تصل إلى 4000 ميكرولتر/دقيقة، وهو ما يعادل إجهاد قص يبلغ 74 داين/سم2 في منطقة الاستزراع16.

عند تطوير منصة يمكنها التبديل بين أوضاع البئر المفتوحة وأوضاع الموائع الدقيقة ، يجب النظر بعناية في نهج تلقيح الخلايا ، والذي لا يمثل عادة مصدر قلق لمنصات الآبار المفتوحة الثابتة التقليدية16. يمكن أن يؤدي تلف الطبقة الأحادية حول حدود القناة إلى حدوث مضاعفات في النتائج التجريبية20. لمعالجة هذه المشكلة ، تم تصميم استنسل قابل للإزالة يتناسب مع البئر المفتوح للوحدة الأساسية ويوفر نافذة محددة للخلايا لتستقر بشكل تفضيلي على سطح الغشاء (الشكل 3). بمجرد أن يتم نقش الطبقة الأحادية للخلية والوصول إلى نقطة التقاء ، يتمتع المستخدم بالمرونة لمواصلة التجربة بتنسيق البئر المفتوح أو إعادة تكوين النظام الأساسي في وضع الموائع الدقيقة لتعريض الطبقة الأحادية للخلية لإجهاد القص الفسيولوجي (الشكل 3). توفر آلية الإغلاق المغناطيسي القدرة على التبديل بسهولة بين تنسيقات البئر المفتوحة والموائع الدقيقة حسب الحاجة. على سبيل المثال ، يمكن إعادة الجهاز إلى تنسيق البئر المفتوح بعد تحفيز التدفق ، مما يوفر للمستخدمين المرونة لإجراء مجموعة متنوعة من المقايسات (مثل التلوين المناعي واستخراج الحمض النووي الريبي وقياسات النفاذية الجزيئية) باستخدام البروتوكولات التجريبية القياسية15,16.

في الإعداد الفسيولوجي لجسم الإنسان ، يتعرض الحاجز الوعائي لإجهاد القص الناجم عن التدفق ، والذي يعمل كإشارة فيزيائية حيوية رئيسية تؤثر على بنية ووظيفة الحاجز5،21،22. وبالتالي ، فإن إضافة تدفق السوائل في النظم الفسيولوجية الدقيقة هو مطلب رئيسي. لإثبات تعدد استخدامات المنصة ، تم إنشاء طبقة أحادية HUVEC بتنسيق بئر مفتوح باستخدام بروتوكولات قياسية. بعد 24 ساعة من الاستزراع الساكن ، تم إعادة تكوين المنصة في وضع الموائع الدقيقة لتعريض الخلية أحادية الطبقة إلى 10.7 داين / سم2 إجهاد قص لمدة 24 ساعة. أشارت النتائج إلى أن الخلايا المزروعة تحت التدفق محاذاة على طول اتجاه التدفق بينما ظلت الخلايا المزروعة بدون تدفق موجهة بشكل عشوائي (الشكل 8 أ ، ب). بعد تحفيز القص ، تمت إعادة تكوين المنصة إلى تنسيق البئر المفتوح لاستخراج الحمض النووي الريبي باستخدام البروتوكولات القياسية. أشارت النتائج إلى أن تعرض الخلايا لإجهاد القص أدى إلى زيادة تنظيم العامل الشبيه بكروبل 2 (KLF2) وسينسيز أكسيد النيتريك البطاني (eNOS) ، والتي تؤدي أدوارا حاسمة مثل الوظائف المضادة للتخثر والشرايين في الأوعية الدموية السليمة23،24 (الشكل 8C).

الشكل 1: مقارنة بين نماذج الحاجز الوعائي في المختبر . رسم تخطيطي ل (A) إدخالات تقليدية تشبه Transwell و (B) البئر المفتوح m-μSiM. تسلط صور المجال الساطع لطبقة أحادية HUVEC المتقاربة الضوء على الاختلاف في جودة التصوير في المجال الساطع بين الغشاء المحفور بالمسار والأغشية النانوية فائقة النحافة. قضبان المقياس = 100 ميكرومتر. مقتبس من منصوري وآخرون 16. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: مخطط تدفق اتخاذ القرار. مخطط انسيابي يعتمد على الاحتياجات التجريبية وتفضيلات تحليل المصب. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: سير العمل التجريبي للمنصة. (أ) لوضع الخلايا مباشرة على الغشاء المسامي ، يتم إدخال استنسل نقش قابل للإزالة في بئر الوحدة الأساسية (يظهر الجزء الداخلي خلايا منقوشة ، وتظهر الخطوط الصفراء حدود القنوات الدقيقة). (ب) يمكن الاحتفاظ بالاستنسل أو إزالته في الجهاز لزراعة الخلايا الساكنة. (ج) لإعادة تكوين المنصة إلى وضع الموائع الدقيقة ، يتم استبدال الاستنسل بوحدة التدفق. بسبب آلية الختم المغناطيسي ، فإن التكوين قابل للانعكاس ؛ يمكن إزالة العلب ووحدة التدفق للتبديل إلى وضع البئر المفتوح. شريط المقياس = 200 ميكرومتر. مقتبس من منصوري وآخرون 16. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: رسم تخطيطي للقوالب. أ: قالب الاستنسل. (ب) لوح أكريليك مقطوع بالليزر. (ج) منظر مجمع لقالب الاستنسل. (د) قالب وحدة التدفق. (ه) لوح أكريليك مقطوع بالليزر. (F) عرض مجمع لقالب وحدة التدفق. الميزات على شكل مثلث هي علامات محاذاة لتسهيل ربط ألواح الأكريليك بالقوالب. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 5: رسم تخطيطي لوحدة التدفق على شكل البرسيم. (أ) واجهة التلامس بين وحدة التدفق ورقاقة الغشاء. تظهر منافذ مدخل ومخرج تدفق السوائل باللون الوردي. (ب) صورة 3D لوحدة تدفق PDMS. مقتبس من منصوري وآخرون 16. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 6: التجميع المغناطيسي لإعادة تكوين الجهاز. (أ) عرض تخطيطي لمكونات إعادة تشكيل الجهاز في وضع الموائع الدقيقة. تحفز المغناطيسات المدمجة ذات الأقطاب المتقابلة على جذب الختم. (ب) منظر مقطعي للجهاز المعاد تكوينه يوضح القناة الوعائية باللون الوردي وحجرة الأنسجة باللون الأخضر. مقتبس من منصوري وآخرون 16. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 7: عرض مجمع لدائرة التدفق. تتكون الدائرة من مضخة تمعجية ، وخزانين لتزويد وسائط الخلية وتقلبات التخميد ، والأنابيب ، ومرحلة الأكريليك لتثبيت المكونات في مكانها. مقتبس من منصوري وآخرون 16. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 8: مقارنة بين مركبات HUVEC المستزرعة في أوضاع الآبار المفتوحة والموائع الدقيقة. تم زرع الخلايا وزراعتها في بئر مفتوح لمدة 24 ساعة لإنشاء طبقة أحادية متقاربة. خلال فترة ال 24 ساعة اللاحقة ، تم إعادة تكوين مجموعة واحدة من الأجهزة في وضع الموائع الدقيقة. (أ) الخلايا المزروعة تحت السريان (إجهاد القص 10.7 dynes.cm-2 ) محاذاة على طول اتجاه التدفق (يظهر الجزء الداخلي الأكتين ونوى الخلايا باللون الأخضر والأزرق على التوالي). (ب) لم تظهر الخلايا المزروعة بدون تدفق في صورة بئر مفتوح أي محاذاة. يوضح طول الأشرطة في مخططات الرادار عدد الخلايا في الاتجاه المقابل. (ج) أظهرت الخلايا المزروعة تحت التدفق تنظيما أعلى لجينات KLF2 و eNOS مقارنة بشرط عدم التدفق (** p < 0.01 ، n = 3 ، متوسط ± SD). قضبان المقياس = 100 ميكرومتر. مقتبس من منصوري وآخرون 16. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الجدول التكميلي 1: إجهاد القص على سطح الغشاء النانوي بمعدلات تدفق مختلفة. يوفر هذا الجدول معلومات حول قيم إجهاد القص على سطح الغشاء النانوي بمعدلات تدفق مختلفة. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

ملف الترميز التكميلي 1: نموذج CAD لقالب الاستنسل. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

ملف الترميز التكميلي 2: نموذج CAD لتجاويف القطع بالليزر لقالب الاستنسل. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

ملف الترميز التكميلي 3: نموذج CAD لوحدة التدفق. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

ملف الترميز التكميلي 4: نموذج CAD لتجاويف القطع بالليزر لقالب وحدة التدفق. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

ملف الترميز التكميلي 5: نموذج CAD للإسكان العلوي. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

ملف الترميز التكميلي 6: نموذج CAD للإسكان السفلي. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

ملف الترميز التكميلي 7: نموذج CAD لمرحلة الأكريليك. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

J.L.M. هو أحد مؤسسي شركة SiMPore، Inc. ويمتلك حصة في الشركة. تقوم SiMPore بتسويق التقنيات القائمة على السيليكون فائقة النحافة ، بما في ذلك الأغشية المستخدمة في هذه الدراسة.