Методическая статья

Микрофлюидная модель для имитации первоначального события неоваскуляризации

DOI:

10.3791/62003

⸱

10 апреля 2021 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Beijing Advanced Innovation Centre for Biomedical Engineering, Key Laboratory for Biomechanics and Mechanobiology of Chinese Education Ministry, School of Biological Science and Medical Engineering, Beihang University, 2School of Engineering Medicine, Beihang University, 3Artificial Intelligence Key Laboratory of Sichuan Province, School of Automation and Information Engineering, Sichuan University of Science and Engineering, 4Beijing Research Center of Urban System Engineering

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь мы предоставляем микрофлюидный чип и автоматически контролируемую, высокоэффективную микрофлюидную систему циркуляции, которая рекапиталитирует начальную микроокноронизацию неоваскуляризации, позволяя эндотелиальным клеткам (ЭК) стимулироваться высоким люминесцентным стрессом, физиологическим уровнем трансендотелиального потока и различным сосудистым эндотелиальным фактором роста (VEGF) одновременно.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Неоваскуляризация обычно инициализируется из существующей нормальной сосудоуположения, а биомеханическая микроокнония эндотелиальных клеток (ЭК) на начальном этапе резко отличается от следующего процесса неоваскуляризации. Хотя существует множество моделей для имитации различных стадий неоваскуляризации, 3D-модель in vitro, которая капитулирует первоначальный процесс неоваскуляризации при соответствующих стимуляциях нормальных микроокулинии сосудов, все еще отсутствует. Здесь мы реконструировали 3D-модель in vitro, которая имитирует начальное событие неоваскуляризации (MIEN). Модель MIEN содержит микрофлюидный прорастающий чип и автоматическую систему управления, высокоэффективную систему циркуляции. Сформировался функциональный, перфузируемый микроканал, покрытый эндотелием, и процесс прорастания был смоделирован в микрофлюидном прорастающих чипах. Первоначально физиологическая микроокнония неоваскуляризации была перепроверена с помощью системы микрофлюидного контроля, с помощью которой ЭК подвергались высокому светимому стрессу стрижки, физиологическому трансендохелиальный поток и различным сосудистым эндотелиальным факторам роста (VEGF) одновременно. Модель MIEN может быть легко применена к изучению механизма неоваскуляризации и имеет потенциальные перспективы в качестве недорогой платформы для скрининга лекарственных препаратов и применения токсикологии.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Неоваскуляризация происходит во многих нормальных ипатологических процессов 1,2,3,4 , которые включают всебядва основных процесса у взрослых, ангиогенез иартериогенез 5. Помимо наиболее известных факторов роста, таких как сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF) 6 ,механическаястимуляция, в частности, кровоток индуцированного стресса стрижки, имеет важное значение в регуляции неоваскуляризации7. Как известно, величина и формы стресса стрижки резко и динамично различ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Подготовка вафель

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот протокол специфичен для СУ-8 2075 отрицательный фоторезист, используемый в ходе этого исследования.

  1. Очистите кремниевую пластину от 3 до 5 раз метанолом и изопропанолом на спиновом пальто следующим образом: сначала вращайся по 15 с при 500 об/мин, а затем вращайся по 60 с при 3000 об/мин.
  2. Перенесите кремниевую пластину на горячую пластину, которая разогревается до 180 градусов по Цельсию и выпекайте в течение 10 минут.
  3. Снимите кремниевую пластину с плиты и охладите ее до комнатной температуры. Очистите снова сжатым воздухом, прежде чем приступить к спиновое покрытие. Нанеси....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Представленная здесь 3D-модель in vitro, имитирующая первоначальное событие неоваскуляризации (MIEN), состояла из микрофлюидного прорастания чипа и микрофлюидной системы управления. Микрофлюидный прорастающий чип был оптимизирован изпредыдущих публикаций 22,23,37,40,51,52,53. Короче.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Долгое время наблюдение за неоваскуляризацией в режиме реального времени было проблемой. Несколько подходов были разработаны в последнее время для создания перфлитированных сосудов накладки с ECs и прилегающих к внеклеточнойматрицы для прорастания 22,32,40,46,54, но механическое микроокнижение по-прежнему трудно поддерживать постоянно. По-прежнему трудно имити.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторов нечего раскрывать.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта работа была поддержана Национальным фондом исследований естественных наук Китая Гранты в помощь (грант No 11827803, 31971244, 31570947, 11772036, 61533016, U20A20390 и 32071311), Национальная ключевая программа исследований и разработок Китая (грант No 2016YFC1101101 и 2016YFC1102202), проект 111 (B13003) и Пекинский фонд естественных наук (4194079).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
0,25% Трипсин-ЭДТАGenviewGP3108
Коллаген I, крысиный хвостCorning354236
DAPISigma-AldrichD9542
Электромагнитный пережимной клапанWokun TechnologyWK02-308-1/3
Эндотелиальная клеточная среда (ECM)Sciencell1001
Фетальная бычья сыворотка (FBS)Every GreenNA
FibronectinCorning354008
FITC-dextranMiragen60842-46-8
Графическая среда программированияLab VIEWNA
Программное обеспечение для редактирования изображенийPhotoShopNA
Программа обработки изображенийImageJNA
ИзопропанолSigma-Aldrich91237
Оборудование для литографииИнститут оптики и электроники Китайской академии наукURE-2000/35
МетанолSigma-Aldrich82762
Микроперистальтический насосСвинцовая жидкостьBT101L
Микрошприцевой насосСвинцовая жидкостьTYD01
Кислородная плазмаMING HENGPDC-MG
ПараформальдегидSigma-AldrichP6148
PBS (10x)BeyotimeST448
Постоянный эпоксидный негативный фоторезистMicrochemSU-8 2075
Фенол Красная натриевая сольSigma-AldrichP5530
Полидиметилсилоксан (PDMS)Dow CorningSylgard 184
Поли-D-лизина гидробромид (PDL)Sigma-AldrichP7886
ПолитетрафторэтилентефлонNA
Программное обеспечениеMATLABNA
Рекомбинантный человеческий VEGF-165StemImmune LLCHVG-VF5
Гидроксид натрия (NaOH)Sigma-Aldrich1.06498
Топовый инкубаторTokai HitNA
SU-8 проявительMicrochemNA
Trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl)силанSigma-Aldrich448931
TRITC PhalloidinSigma-AldrichP5285

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Potente, M., Gerhardt, H., Carmeliet, P. Basic and therapeutic aspects of angiogenesis. Cell. 146 (6), 873-887 (2011).
  2. Barger, A. C., Beeuwkes, R. D., Lainey, L. L., Silverman, K. J. Hypothesis: vasa vasorum and neovasculariza....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи