Использование барьерной тканевой платформы MicroSiM (μSiM) для моделирования гематоэнцефалического барьера
January 12th, 2024
В этом отчете представлены протоколы сборки, культивирования клеток и анализов на платформе μSiM для построения моделей гематоэнцефалического барьера.
Мы разрабатываем тканевую модель гематоэнцефалического барьера, чтобы понять влияние сепсиса на мозг и вклад факторов, передающихся через кровь. Использование индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток. Мы планируем оценить вклад генетических факторов в восприимчивость определенных популяций пациентов.
В настоящее время экспериментальными проблемами в сообществе тканевых чипов являются воспроизводимость результатов и внедрение методов сторонними лабораториями. Уникальная конструкция тканевых чипов, малые объемы тканевых чипов и отсутствие стандартных функциональных анализов — все это способствует возникновению этих проблем и часто ограничивает пользователей флуоресцентными анализами в качестве основного результата. Устройства Micro simm предлагают модульную конструкцию для универсального моделирования in vitro, стеклянную светлую поверхность, идеально подходящую для визуализации образа жизни с высоким разрешением, и высококачественную наномембрану ultra syn 100 нанометров, обеспечивающую бесшовные перекрестные помехи растворимого фактора и точные анализы проницаемости.
С помощью микросимма мы увидели, что определенные типы клеток, как правило, производят больше матриксных белков, которые обеспечивают поддерживающий каркас вокруг кровеносных сосудов головного мозга. Теперь мы можем задаться вопросом, заставляет ли воспаление те же самые клетки укрепляться или разрушать свои матрицы, тем самым изменяя целостность барьера. В будущем мы добавим в модель еще один отсек с зелеными клетками, такими как астроциты и микроглия, чтобы изучить, как эти клетки взаимодействуют с гематоэнцефалическим барьером в случаях системного воспаления, такого как сепсис.
Мы также планируем исследовать дополнительные причины системного воспаления, такие как послеоперационный делирий, накладывающийся на деменцию.
Обзор
В данном исследовании разрабатывается тканевая модель гематоэнцефалического барьера для изучения влияния сепсиса на функции мозга. Используя индуцированные человеческие плюрипотентные стволовые клетки, исследование направлено на оценку генетических факторов, влияющих на восприимчивость пациентов.
Ключевые компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Клеточная биология
- Тканевая инженерия
Фон
- Понимание гематоэнцефалического барьера важно для изучения неврологических состояний.
- Современные задачи включают воспроизводимость и стандартизацию в технологии тканевых чипов.
- Устройства MicroSIM предлагают инновационные решения для in vitro моделирования.
- Влияние воспаления на целостность барьера - ключевой направление исследований.
Цель исследования
- Создать надежную модель для изучения динамики гематоэнцефалического барьера.
- Исследовать, как системное воспаление влияет на здоровье мозга.
- Оценить роль различных типов клеток в поддержании целостности барьера.
Используемые методы
- Сборка устройств MicroSIM для культивирования клеток.
- Протоколы посева клеток и инкубации для эндотелиальных клеток.
- Техники иммуногистохимического окрашивания для визуализации взаимодействий клеток.
- Конфокальная микроскопия для визуализации и анализа свойств барьера.
Основные результаты
- Устройства MicroSIM продемонстрировали эффективные условия для культивирования клеток.
- Показано, что воспаление изменяет производство белков матрикса.
- Были определены оптимальные плотности посева для эффективной сокультивации.
- Наблюдались различные слои клеток, указывающие на успешное развитие модели.
Выводы
- Платформа MicroSIM является перспективным инструментом для изучения гематоэнцефалического барьера.
- Будущие исследования позволят расширить модель за счет включения астроцитов и микроглии.
- Это исследование может привести к лучшему пониманию влияния системного воспаления на мозг.
