Name: מידול הגליקוקליקס האנדותל לאחר כריתת ריאות בשבב נוזלי תלת מימדי - גישה לייצור מערכת איבר-על-שבב מבוססת כלי דם (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-09-16T13:20:00.000+00:00
Duration: 6 min 12 s
Description: חקור מודל איבר-על-שבב תלת-ממדי לחקר הגליקוקליקס האנדותלי לאחר כריתת ריאות. השיטה משפרת ייצוג ביומימטי של מערכות כלי דם ומסייעת בפיתוח אסטרטגיות טיפוליות לשיקום הגליקוקליקס.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<ol><li>Sharma, S., Beshara, M., Bora, V. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSharma%2C+S+%22Pneumonectomy%22">Pneumonectomy</a>. , StatPearls Publishing LLC. (2024).</li>
<li>Grapatsas, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pneumonectomy+for+primary+lung+tumors+and+pulmonary+metastases%3A+a+comprehensive+study+of+postoperative+morbidity%2C+early+mortality%2C+and+preoperative+clinical+prognostic+factors%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Pneumonectomy for primary lung tumors and pulmonary metastases: a comprehensive study of postoperative morbidity, early mortality, and preoperative clinical prognostic factors.</a> Curr. Oncol. 30 (11), 9458-9474 (2023).</li>
<li>Lucas, G. F. N., James, M. I., David, R. J., Victor, E. L. Chapter 24. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLucas%2C+GFN+%22Topics+in+thoracic+surgery%22">Topics in thoracic surgery</a>. Guerreiro Cardoso, P. F. , IntechOpen. (2012).</li>
<li>Sentenac, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+hypertension+after+pneumonectomy%3A+a+preclinical+model+in+rats+and+human+pulmonary+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Cardiothorac.+Surg%22%5BJournal%5D)">Pulmonary hypertension after pneumonectomy: a preclinical model in rats and human pulmonary endothelial cells.</a> Eur. J. Cardiothorac. Surg. 59 (1), 147-154 (2020).</li>
<li>Russo, T. A., Banuth, A. M. M., Nader, H. B., Dreyfuss, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+shear+stress+on+endothelial+cells+leads+to+remodeling+of+extracellular+matrix+and+induction+of+angiogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Altered shear stress on endothelial cells leads to remodeling of extracellular matrix and induction of angiogenesis.</a> PLoS One. 15 (11), e0241040(2020).</li>
<li>Milusev, A., Rieben, R., Sorvillo, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+endothelial+glycocalyx%3A+a+possible+therapeutic+target+in+cardiovascular+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Cardiovasc.+Med%22%5BJournal%5D)">The endothelial glycocalyx: a possible therapeutic target in cardiovascular disorders.</a> Front. Cardiovasc. Med. 9, e897087(2022).</li>
<li>Vittum, Z., Cocchiaro, S., Mensah, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Basal+endothelial+glycocalyx%27s+response+to+shear+stress%3A+a+review+of+structure%2C+function%2C+and+clinical+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Cell+Dev.+Biol%22%5BJournal%5D)">Basal endothelial glycocalyx's response to shear stress: a review of structure, function, and clinical implications.</a> Front. Cell Dev. Biol. 12, e1371769(2024).</li>
<li>Villalba, N., Baby, S., Yuan, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+endothelial+glycocalyx+as+a+double-edged+sword+in+microvascular+homeostasis+and+pathogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Cell+Dev.+Biol%22%5BJournal%5D)">The endothelial glycocalyx as a double-edged sword in microvascular homeostasis and pathogenesis.</a> Front. Cell Dev. Biol. 9, e711003(2021).</li>
<li>Harding, I. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+barrier+reinforcement+relies+on+flow-regulated+glycocalyx%2C+a+potential+therapeutic+target%5BTitle%5D)+AND+%22Biorheology%22%5BJournal%5D)">Endothelial barrier reinforcement relies on flow-regulated glycocalyx, a potential therapeutic target.</a> Biorheology. 56 (2-3), 131-149 (2019).</li>
<li>Alphonsus, C. S., Rodseth, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+endothelial+glycocalyx%3A+a+review+of+the+vascular+barrier%5BTitle%5D)+AND+%22Anaesthesia%22%5BJournal%5D)">The endothelial glycocalyx: a review of the vascular barrier.</a> Anaesthesia. 69 (7), 777-784 (2014).</li>
<li>Möckl, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+emerging+role+of+the+mammalian+glycocalyx+in+functional+membrane+organization+and+immune+system+regulation%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Cell+Dev.+Biol%22%5BJournal%5D)">The emerging role of the mammalian glycocalyx in functional membrane organization and immune system regulation.</a> Front. Cell Dev. Biol. 8, e00253(2020).</li>
<li>Nian, K., Harding, I. C., Herman, I. M., Ebong, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-brain+barrier+damage+in+ischemic+stroke+and+its+regulation+by+endothelial+mechanotransduction%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Blood-brain barrier damage in ischemic stroke and its regulation by endothelial mechanotransduction.</a> Front. Physiol. 11, 605398(2020).</li>
<li>Dietz, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathophysiology+of+postpneumonectomy+pulmonary+edema%5BTitle%5D)+AND+%22Semin.+Cardiothorac.+Vasc.+Anesth%22%5BJournal%5D)">Pathophysiology of postpneumonectomy pulmonary edema.</a> Semin. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 4 (1), 31-35 (2000).</li>
<li>Bozlar, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+artery+diameters+measured+by+multidetector-row+computed+tomography+in+healthy+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Radiol%22%5BJournal%5D)">Pulmonary artery diameters measured by multidetector-row computed tomography in healthy adults.</a> Acta Radiol. 48 (10), 1086-1091 (2007).</li>
<li>Schindelin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiji%3A+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nat Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li>
<li>Kataoka, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescent+imaging+of+endothelial+glycocalyx+layer+with+wheat+germ+agglutinin+using+intravital+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc.+Res.+Tech%22%5BJournal%5D)">Fluorescent imaging of endothelial glycocalyx layer with wheat germ agglutinin using intravital microscopy.</a> Microsc. Res. Tech. 79, 31-37 (2016).</li>
<li>Wood, K. M., Stone, G. M., Peppas, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wheat+germ+agglutinin+functionalized+complexation+hydrogels+for+oral+insulin+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Wheat germ agglutinin functionalized complexation hydrogels for oral insulin delivery.</a> Biomacromolecules. 9 (4), 1293-1298 (2008).</li>
<li>Tarnowski, B. I., Spinale, F. G., Nicholson, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DAPI+as+a+useful+stain+for+nuclear+quantitation%5BTitle%5D)+AND+%22Biotech.+Histochem%22%5BJournal%5D)">DAPI as a useful stain for nuclear quantitation.</a> Biotech. Histochem. 66 (6), 297-302 (1991).</li>
<li>Emde, B., Heinen, A., Gödecke, A., Bottermann, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wheat+germ+agglutinin+staining+as+a+suitable+method+for+detection+and+quantification+of+fibrosis+in+cardiac+tissue+after+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Histochem%22%5BJournal%5D)">Wheat germ agglutinin staining as a suitable method for detection and quantification of fibrosis in cardiac tissue after myocardial infarction.</a> Eur. J. Histochem. 58 (4), 2448(2014).</li>
<li>Hu, Z., Cano, I., D'Amore, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Update+on+the+role+of+the+endothelial+glycocalyx+in+angiogenesis+and+vascular+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Cell+Dev.+Biol%22%5BJournal%5D)">Update on the role of the endothelial glycocalyx in angiogenesis and vascular inflammation.</a> Front. Cell Dev. Biol. 9, e734276(2021).</li>
<li>Choi, J., Lee, E. J., Jang, W. B., Kwon, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+biocompatible+3D-printed+artificial+blood+vessels+through+multidimensional+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Funct.+Biomater%22%5BJournal%5D)">Development of biocompatible 3D-printed artificial blood vessels through multidimensional approaches.</a> J. Funct. Biomater. 14 (10), e14100497(2023).</li>
<li>Fallon, M. E., Mathews, R., Hinds, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+flow+chamber+design+for+the+study+of+endothelial+cell+%28patho%29physiology%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech.+Eng%22%5BJournal%5D)">In vitro flow chamber design for the study of endothelial cell (patho)physiology.</a> J. Biomech. Eng. 144 (2), e4051765(2021).</li>
<li>Basehore, S., Garcia, J., Clyne, A. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBasehore%2C+S+%22The+science%2C+etiology+and+mechanobiology+of+diabetes+and+its+complications%22">The science, etiology and mechanobiology of diabetes and its complications</a>. Gefen, A. , Acad. Press. 291-312 (2021).</li>
</ol>

כריתת ריאות היא התערבות כירורגית פולשנית ובעלת סיכון גבוה המבוצעת לחילוץ הריאה הימנית או השמאלית1. הליך זה משמש בדרך כלל כאופציה טיפולית למחלות קשות שונות כגון סרטן ריאות, שחפת ריאתית ופציעות ריאה טראומטיות2. בעוד שההליך מבטיח, הוא מהווה סיכונים משמעותיים, המודגשים על ידי שיעורים מוגברים של סיבוכים לאחר הניתוח החל מהפרעות קצב ועד בצקות ריאות1.
לכריתת ריאות יש השפעה עמוקה על הדינמיקה הקרדיווסקולרית על ידי הפניית כל תפוקת הלב של הלב לריאה הנותרת3. ידוע כי ניתוב מחדש זה של זרימת הדם מגביר את הלחץ ואת מתחי הגזירה בתוך כלי הדם הריאתיים הנותרים4. עם השינויים העצומים הללו בדפוסי זרימת הדם, הגליקוקליקס האנדותל (GCX) ממלא תפקיד מרכזי בחישת השינויים הללו בדפוסי זרימת הדם5.
ה-GCX היא שכבה דמוית ג'ל המווסתת את הפעילות הביוכימית בתגובה לשינויים בסביבתה 6,7. הוכח כי ביטויו עולה עם חשיפה ממושכת לזרימה אחידה ויורד עם חשיפה לזרימה מופרעת בהשוואה לתרבית סטטית 8,9. ה-GCX מציג עובי משתנה הנע בין 0.1-1 מיקרומטר על פני כל כלי הדם ומתפקד כשכבת מכני-טרנסדוקציה חיונית המצפה את תאי האנדותל של כלי הדם10. הרשת מורכבת משכבה צפופה של סוכרים, שומנים וחלבונים, כפי שמוצג באיור 1. סוכרים אלו נקשרים ליצירת גליקנים, שיכולים להתקיים בחופשיות בזרם הדם או מחוברים לחלבונים או לשומנים, וכתוצאה מכך נוצרים פרוטאוגליקנים, גליקופרוטאינים או גליקוליפידים 7,11. פרוטאוגליקנים מורכבים משרשראות גליקוזאמינוגליקן (GAG), הנקשרות לקרום התא באמצעות חלבוני פלזמה או קולטנים. GAGs אלה כוללים הפראן סולפט (HS), חומצה היאלורונית (HA), כונדרואיטין סולפט (CS), דרמטן סולפט וקראטן סולפט12. הפראן סולפט הוא ה-GAG השולט, ומהווה למעלה מ-50% מכלל ה-GAGs המצויים ב-GCX. שרשראות צד אלו יכולות להתחבר לחלבוני ליבה משובצים, הכוללים גליפיקנים (מעוגנים על ידי גליקוזילפוספטידילינוזיטול) וסינדקנים (עם תחום משתרע על פני הממברנה), יחד עם CD44 (קולטן הידבקות פני השטח). הקומפלקסים שתוארו לעיל ממלאים תפקיד מכריע בוויסות גורמי גדילה, תגובות אנטי דלקתיות, הקלה על הרחבת כלי הדם ושליטה בחדירות כלי הדם13.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67246/67246fig1v2.jpg"> 
איור 1: דיאגרמת רכיבי GCX. סכמטי המייצג את מרכיבי הגליקוקליקס האנדותל. סכימה זו מציגה את הגליקוקליקס האפיקלי, שנמצא על לומן הכלי, ומראה את הפרוטאוגליקנים והגליקופרוטאינים הקשורים לממברנה. נוצר עם BioRender.com <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67246/67246fig1v2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
למרות שהקשר המדויק בין כריתת ריאות לנזק GCX אינו נחקר היטב, קיים מתאם סביר בין דפוסי זרימת הדם המשתנים הנגרמים על ידי כריתת ריאות לבין שלמות ה-GCX. ידוע כי הפרעה בזרימת הדם בכלי הדם גורמת נזק ל-GCX6. שיערנו כי הפרעה מוגברת בזרימה ושינויים במתח הגזירה בכלי הדם הנותרים לאחר כריתת ריאות עלולים לגרום נזק ל-GCX לאורך זמן. הידרדרות מואצת זו עלולה לזרז סיבוכים ותחלואה לאחר הניתוח, ובכך להגדיל את הסיכונים הגלומים בבריאותו הכללית של המטופל13.
פרוטוקול זה נועד לדגמן את כלי הדם הריאתיים לאחר כריתת ריאות, בהתאם להליך הכללי המתואר באיור 2. סימולציות נוזלים נערכו על מודל תכנון בעזרת מחשב המשחזר כלי דם ריאתיים אנושיים עם ובלי כריתת ריאות. המודלים של כריתת ריאות נוצרו על ידי תכנון כלי דם ריאתיים תלת מימדיים בתוכנת מידול תלת מימדית, בהתבסס על ממדים שנגזרו מסריקות CT ונתוני ספרות, ולאחר מכן פישוטם עוד יותר עבור סימולציות זרימה בתוכנת דינמיקת נוזלים חישובית (CFD). הסימולציות זיהו תחומי עניין ספציפיים, שנבחרו לפי אזורים שבהם מתח הגזירה הוגבר במודלים של כריתת ריאות בהשוואה לביקורת. תחומי עניין אלה נבחרו לשכפול לבניית מודל במבחנה . המודל במבחנה השתמש בעיצוב תא נוזלי כדי לדמות חלקים מרובים של כלי דם עם גיאומטריה רגילה וגיאומטריית כריתת ריאות כדי לדמות את ההבדל בתנאי הזרימה.
תאי אנדותל מיקרו-וסקולריים של ריאות אנושיות (HLMVECs) תורבבו על מצעי פולידימתילסילוקסן מצופים פיברונקטין (PDMS), שעוצבו כדי לחקות אזור התפצלות נבחר. אמצעי תרבית תאי אנדותל מיקרו-וסקולרי הוחדרו דרך המערכת באמצעות משאבה פריסטלטית. לבסוף, התאים וה-GCX תוקנו, הוכתמו במערכת החיסון עם נוגדן מכתים GCX, והודגמו באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי כדי להעריך את מצבם לאחר חשיפה לזרימת נוזלים. ניתן למצוא ציר זמן כללי של הפרוטוקול בטבלה 1.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67246/67246fig2.jpg"> 
איור 2: רצף פיתוח OOC. רצף של פיתוח מערכת OOC חדשה לחקר ההשפעות של כריתת ריאות ריאות (1) סריקת CT שנוצרה מכלי דם ריאתיים אנושיים. (2) גיאומטריית סריקת CT המשמשת לזיהוי אזורי עניין עבור מודל CAD תלת מימדי. (3) סימולציות זרימת נוזלים לקביעת גיאומטריות מעניינות למודל במבחנה . (4) תבנית PDMS מעוצבת המכילה תחומי עניין מתוצאות סימולציה (5) עובש מוכנס למארז אקרילי לתיקון תבנית לזילוף (6) הגדרת תא זרימה הושלמה (7) הגדרת תא זרימה מלאה הועברה לחממה (8) תמונות Brightfield ופלורסנט שצולמו לאחר חשיפה למתח גזירה. נוצר עם BioRender.com <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67246/67246fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
טבלה 1: ציר זמן כללי לפרוטוקול. רצף כללי של ביצוע שלבים בתוך הפרוטוקול עם משך ממוצע (h) של כל שלב. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67246/Table%201.xlsx" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת טבלה זו.</a>

<table><tbody><tr><td>#8-32 x 3/4 אינץ' בורג מכונה מצופה אבץ עם ראש עגול משולב (8 חבילות)</td><td>אוורבילט</td><td>204274613</td><td>-</td></tr><tr><td>0.25% EDTA-טריפסין</td><td>תרמו-פישר סיינטיפיק</td><td>25200056&nbsp;</td><td>-</td></tr><tr><td>צינורות צנטריפוגה פוליפרופילן סטריליים חרוטיים 15 מ"ל</td><td>תרמו סיינטיפיק</td><td>12-565-269</td><td>-</td></tr><tr><td>צלחת 35x10 מ"מ, Nunclon Delta</td><td>תרמו סיינטיפיק</td><td>153066</td><td>-</td></tr><tr><td>צינורות צנטריפוגה פוליפרופילן סטריליים חרוטיים 50 מ"ל</td><td>תרמו סיינטיפיק</td><td>12-565-271</td><td>-</td></tr><tr><td>פקקי גומי שונים</td><td>פישרברנד</td><td>14-132</td><td></td></tr><tr><td>צלוחיות מטופלות בתרבית תאים BioLite (25 ס"מ^2)</td><td>תרמו סיינטיפיק</td><td>12-556-009</td><td>-</td></tr><tr><td>צלוחיות שטופלו בתרבית תאים BioLite (75 ס"מ^2)</td><td>תרמו סיינטיפיק</td><td>12-556-010</td><td>-</td></tr><tr><td>COMSOL מולטיפיזיקה</td><td>COMSOL</td><td>לא ישים</td><td>-</td></tr><tr><td>דבק דו צדדי&nbsp;</td><td>3 דקות</td><td>16758005</td><td>-</td></tr><tr><td>זכוכית כיסוי מדעית של אפרדיה ריצ'רד-אלן&nbsp;</td><td>תרמו סיינטיפיק</td><td>22-050-218</td><td>-</td></tr><tr><td>סרום בקר עוברי</td><td>תרמו-פישר סיינטיפיק&nbsp;</td><td>A5256701&nbsp;</td><td>-</td></tr><tr><td>פיברונקטין</td><td>תרמו-פישר סיינטיפיק&nbsp;</td><td>33016015&nbsp;</td><td>20 &mu; דילול גרם/מ"ל</td></tr><tr><td>אמבטיות מים בקרה דיגיטלית של Fisherbrand Isotemp: דגם 210</td><td>פישרברנד</td><td>15-462-10ש</td><td>-</td></tr><tr><td>מזרק סטרילי פישרברנד (60 מ"ל)</td><td>פישרברנד</td><td>14-955-461</td><td>-</td></tr><tr><td>תאי אנדותל מיקרו-וסקולריים של ריאות אנושיות</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>540-05א&nbsp;</td><td>-</td></tr><tr><td>מיקרוסקופ פלורסנט Keyence BZX810</td><td>קיינס</td><td>לא ישים</td><td>-</td></tr><tr><td>ערכת אלסטומטר סיליקון Krayden Dow Sylgard 184. שקוף, (1.1 ליברות)</td><td>דאו</td><td>4019862</td><td>-</td></tr><tr><td>יריעת אקריליק יצוקה של מרגה סיפטה בעובי 1/2 אינץ', 48x96 אינץ'</td><td>מרגה צ'יפטה</td><td>לא ישים</td><td>-</td></tr><tr><td>ראש משאבה Masterflex L/S Easy-Load II</td><td>מאסטרפלקס</td><td>77200-50</td><td></td></tr><tr><td>צינורות משאבה מדויקים של Masterflex L/S, סיליקון מרפא פלטינה, L/S 16; 25 רגל</td><td>מאסטרפלקס</td><td>96410-16</td><td>-</td></tr><tr><td>משאבה פריסטלטית סטנדרטית Masterflex L/S</td><td>מאסטרפלקס</td><td>07522-20</td><td></td></tr><tr><td>מיקרופיפטה 0.2 עד 2 &mu; L</td><td>פישרברנד</td><td>FBE00002</td><td>-</td></tr><tr><td>מיקרופיפטה 10 עד 100 &mu; L</td><td>פישרברנד</td><td>FBE00100</td><td>-</td></tr><tr><td>מיקרופיפטה 100 עד 1000 &mu; L</td><td>פישרברנד</td><td>FBE01000</td><td>-</td></tr><tr><td>מיקרופיפטה 5 עד 50 &mu; L</td><td>פישרברנד</td><td>FBE00050</td><td>-</td></tr><tr><td>מדיום גידול תאי אנדותל מיקרו-וסקולרי (500 מ"ל)</td><td>סיגמא - אולדריץ'</td><td>111-500</td><td>-</td></tr><tr><td>מסנני מזרק סטריליים של Nalgene</td><td>תרמו סיינטיפיק</td><td>725-2520</td><td>-</td></tr><tr><td>מיקרוסקופ פלואורסצנטי Nikon Eclipse TS-100</td><td>ניקון</td><td>NI-TS100</td><td></td></tr><tr><td>תמיסת מלח עם חומצת פוספט (DPBS, 10X), הנוסחה של Dulbecco</td><td>תרמו סיינטיפיק</td><td>J61917. K3</td><td>-</td></tr><tr><td>Prusament PLA פרוסה גלקסי שחור 1 ק"ג</td><td>פרוסה</td><td>PRM-PLA-GLX-1000</td><td>-</td></tr><tr><td>מיקרוסקופ היברידי מורד, זקוף והפוך, גלה את אקו</td><td>הד</td><td>76376-746</td><td>-</td></tr><tr><td>איטום סיליקון&nbsp;</td><td>לוקטיט</td><td>908570</td><td>-</td></tr><tr><td>סולידוורקס</td><td>דאסו סיסטמס</td><td>לא ישים</td><td></td></tr><tr><td>צנרת סרולוגית חד פעמית מפוליסטירן סטרילי עם פס זכוכית מגדלת (10 מ"ל)</td><td>פישרברנד</td><td>13-678-11E</td><td>-</td></tr><tr><td>צנרת סרולוגית חד פעמית מפוליסטירן סטרילי עם פס זכוכית מגדלת (25 מ"ל)</td><td>פישרברנד</td><td>13-678-11</td><td>-</td></tr><tr><td>צנרת סרולוגית חד פעמית מפוליסטירן סטרילי עם פס זכוכית מגדלת (50 מ"ל)</td><td>פישרברנד</td><td>13-678-11ו</td><td>-</td></tr><tr><td>צנרת סרולוגית חד פעמית מפוליסטירן סטרילי עם פס זכוכית מגדלת (5 מ"ל)</td><td>פישרברנד</td><td>13-678-11ד</td><td>-</td></tr><tr><td>סטרפטווידין, אלקסה פלואור 488 מצומד</td><td>Invitrogen&nbsp;</td><td>S32354</td><td></td></tr><tr><td>סטרפטווידין, אלקסה פלואור 488 מצומד</td><td>Invitrogen</td><td>S32354</td><td>-</td></tr><tr><td>מאגר מזרקים&nbsp;</td><td>ב.ד.</td><td>300865</td><td></td></tr><tr><td>Thermo Scientific Alfa Aesar 1LT אלבומין, בקר, Fraction V, 35% סולן., דרגת ריאגנט, ללא חומצות שומן, עם אזיד כחומר משמר</td><td>תרמו סיינטיפיק</td><td>N12H004</td><td>-</td></tr><tr><td>מחברי צינורות</td><td>פישרברנד</td><td>01-000-161</td><td>-</td></tr><tr><td>מדיום הרכבה VECTASHIELD Antifade עם DAPI&nbsp;</td><td>וקטשילד</td><td>H-1200-10</td><td>-</td></tr><tr><td>חממת VWR מעטפת מים CO2</td><td>אוונטאר&nbsp;</td><td>10810-744&nbsp;</td><td>-</td></tr><tr><td>נוגדן ביוטיניל WGA</td><td>וקטור</td><td>ב-1025</td><td>-</td></tr></tbody></table>

מידול הגליקוקליקס האנדותל לאחר כריתת ריאות בשבב נוזלי תלת מימדי - גישה לייצור מערכת איבר-על-שבב מבוססת כלי דם

Modeling the Endothelial Glycocalyx Post-Pneumonectomy in a 3D Fluidic Chip - An Approach to Fabricating a Vascular-based Organ-on-Chip System

התוצאות ממחקר המצב היציב של זרימה למינרית של סימולציה נוזלית הראו עלייה במתח הגזירה בהתפצלויות מסוימות במודלים של כריתת ריאות בהשוואה למודל הבקרה, המוצג באיור 11. בשלב 2.8 של הפרוטוקול, האזורים האדומים מציינים אזורים של מתח גזירה גבוה, בעוד שהאזורים הכחולים מראים אזורים של מתח גזירה נמוך.
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67246/67246fig11.jpg"> 
איור 11: ת...

Endothelial glycocalyx (GCX), a carbohydrate-rich layer coating the luminal surface of endothelial cells, plays a pivotal role in regulating cellular ...

modeling-endothelial-glycocalyx-post-pneumonectomy-3d-fluidic-chip-an

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

חדרי זרימת microfluidic חרוט על ידי photolithography מפוברק מ PDMS מוחלים לחקור התוצאות התפקודיות הקשורות בתפקוד EC ודלקת. בניסוי מייצג, את היכולת של מאמץ גזירה ההפרש לווסת הידבקות התא monocytic כדי הפעלת ציטוקינים EC monolayers באה לידי ביטוי.

על שבב phenotyping דלקתיות האנדותל

פלטפורמת microchannels-on-a-chip פותחה על ידי שילוב של טכניקת photolithographic reflowable photoresist, ליטוגרפיה הרכה, ומיקרופלואידיקה. פלטפורמת microchannels endothelialized מחקה את הגיאומטריה (3D) תלת ממדית של in vivo microvessels, פועלת תחת זרימת זלוף רציפה מבוקרת, מאפשרת הדמיה באיכות גבוהה ובזמן אמת, ויכולה להיות מיושמת למחקר כלי הדם.

הליך הפיתוח של Multi-עגול עומק חתך Endothelialized microchannels-on-a-chip

פרוטוקול זה מתאר את היישום של פירוק הידרוג'ל מונחה תמונה ומבוסס לייזר לייצור רשתות מיקרופלואידיות ביו-נוזליות הנגזרות מכלי דם המוטמעות בהידרוג'לים פולי (אתילן גליקול) דיאקרילט (PEGDA). מערכות מיקרופלואידיות ביומימטיות אלו עשויות להיות שימושיות עבור יישומי הנדסת רקמות, יצירת מודלים של מחלות מבחנה וייצור מכשירים מתקדמים "על שבב".

תמונה מונחה, ייצור מבוסס-לייזר של רשתות Microfluidic הנגזרות דם

כאן, אנו מציגים פרוטוקול המתאר את ייצור של הערוץ מתיחה, כפול, איברים שבב microfluidic תא תרבות מכשירי recapitulating איברים ברמת פונקציונליות בתוך חוץ גופית.

ייצור מדרגי של הערוץ מתיחה, כפול, צ'יפס Microfluidic איברים

המטרה של פרוטוקול זה היא ישירות bioprint תאי אפיתל השד כמו כדוריות רב תאיות על רשתות אנדותל שנוצרו מראש כדי ליצור במהירות מודלים 3D השד אנדותל שיתוף תרבות אשר ניתן להשתמש בהם עבור מחקרים הקרנת סמים.

הדפסה ביולוגית ישירה של ספירואידי שד רב-תאיים תלת-תאיים ברשתות אנדותל

כאן, אנו מספקים שבב microfluidic ומערכת מיקרופלואידית במחזור מבוקרת ויעילה מאוד באופן אוטומטי, כי מסכם את microenvironment הראשונית של neovascularization, המאפשר לתאי אנדותל (ECs) להיות מגורה על ידי מתח גזירה זוהר גבוה, רמה פיזיולוגית של זרימה transendothelial, גורם צמיחה אנדותל כלי דם שונים (VEGF) הפצה בו זמנית.

מודל מיקרופלואידי לחקות אירוע ראשוני של ניאו-סקולריזציה

כאן, אנו מציגים פרוטוקול ליצירת מודל עור תלת מימדי פשוט ובלתי מופרע באמצעות פלטפורמה מיקרופלואידית מיקרו-מכונות. גישת זרימה מקבילה מאפשרת תצהיר במקום של תא עורי לזרוע של תאי אפיתל על גבי, כל נשלט על ידי משאבות מזרק.

יצירת דגם תלת מימדי תלת מימדי של עור על שבב בפלטפורמה מיקרופלואידית מיקרו-מכונות

מטרת פרוטוקול זה היא להסביר ולהדגים את התפתחותו של מודל מיקרופלואידי תלת מימדי (3D) של רקמת לב אנושית מיושרת מאוד, המורכבת מקרדיומיוציטים שמקורם בתאי גזע במשותף עם פיברובלסטים לבביים (CFs) בתוך הידרוג'ל ביומימטי, מבוסס קולגן, ליישומים בהנדסת רקמת לב, הקרנת תרופות ומידול מחלות.

פיתוח רקמת לב אנושית מאורגנת תלת מימדית בתוך פלטפורמה מיקרופלואידית

הפרוטוקול הנוכחי מתאר את היכולות ואת אופני התרבית החיוניים של שבב האיברים הפתוח להקמה והבשלה מוצלחת של תרביות איבר-על-שבב בעובי מלא של רקמות ראשוניות (עור, נאדיות, דרכי נשימה ומעי), ומספק הזדמנות לחקור היבטים תפקודיים שונים של ממשק נישה אפיתל/מזנכימלי וכלי דם אנושי במבחנה.

שחזור ציטוארכיטקטורה ותפקוד של רקמות אפיתל אנושיות על שבב-איבר פתוח

מודלים של ריאות על שבב עולים על תרביות דו-ממדיות מסורתיות על ידי חיקוי ממשק אוויר-נוזל וזילוח תאי אנדותל, המדמים זרימת דם וחילופי חומרים מזינים החיוניים למחקרים בפיזיולוגיה של הריאות. זה משפר את הרלוונטיות של מחקר הריאות, ומציע סביבה דינמית ומדויקת פיזיולוגית לקידום ההבנה והטיפול בזיהומים בדרכי הנשימה.

מודל Alveolus-on-Chip חיסוני לחקר תגובות חיסוניות של נאדיות

אנו מציגים פרוטוקול לייצור תפוקה גבוהה של תעלות כלי דם עם גדלים גמישים ודפוסים רצויים על לוח סטנדרטי של שש בארות באמצעות טכנולוגיית הדפסה ביולוגית תלת-ממדית, המכונה כלי על צלחת (VOP). לפלטפורמה זו יש פוטנציאל לקדם את הפיתוח של טיפולים להפרעות הקשורות לאנדותל בסיכון.

שיטת הדפסה ביולוגית בתפוקה גבוהה למידול חדירות כלי דם בלוחות סטנדרטיים בעלי שש בארות עם גודל וגמישות דפוס

חקור מודל איבר-על-שבב תלת-ממדי לחקר הגליקוקליקס האנדותלי לאחר כריתת ריאות. השיטה משפרת ייצוג ביומימטי של מערכות כלי דם ומסייעת בפיתוח אסטרטגיות טיפוליות לשיקום הגליקוקליקס.

מידול הגליקוקליקס האנדותל לאחר כריתת ריאות בשבב נוזלי תלת מימדי - גישה לייצור מערכת איבר-על-שבב מבוססת כלי דם

גלה סרטונים נוספים