$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Endotel disfonksiyonu, hem metabolik bozukluklar hem de anormal hemodinamik kuvvetler tarafından tetiklenen diyabetik damar komplikasyonlarının gelişiminde kritik erken birolaydır 1,2. OG seviyeleri, sadece sürekli hiperglisemi değil, endotel hücrelerinde oksidatif stres ve inflamatuar sinyalizasyonun güçlü indüktörleri olarak giderek daha fazla kabul edilmektedir; bu da damar hasarına ve homeostazın bozulmasına yol açmaktadır 3,4,5. Aynı zamanda, hemodinamik kesme stresi endotel fenotipinin önemli belirleyicilerinden biridir; fizyolojik egzersiz koşullarında PSS nitrik oksit üretimini, antioksidan savunmayı ve damar korumasınıdestekler 6,7,8. Bu nedenle, osilatör hiperglisemi ve hemodinamik uyarılmanın entegre etkilerini anlamak, endotel disfonksiyonunun mekanizmalarını aydınlatmak için gereklidir.
Genellikle statik yüksek glukozlu koşullara veya basitleştirilmiş laminar akışa dayanan geleneksel in vitro modeller, in vivo 9,10,11 içinde bulunan metabolik ve mekanik ipuçları arasındaki karmaşık ve dinamik etkileşimi taklit edemez. Hayvan modelleri diyabetin sistematik yönlerini yakalarken, kontrollü mikroçevresel koşullar altında sinyalleri disseksiye etmek için gerekli hücresel düzeyde çözünürlüktenyoksunlar 12. Mikrofluidik teknoloji, fizyolojik olarak ilgili geometrilerde biyokimyasal ve biyomekanik uyarıların hassas uzaylı-zamansal kontrolünü sağlayan etkili bir alternatifsunar ve çeşitli yenilikçi biyomedikal uygulamalarda önemli son gelişmelerisağlamıştır 14,15. Örneğin, Chen ve ark.16, endotel hücre içi Ca2+ dinamiklerini incelemek için mekansal ve zamansal duvar kesme stresi ile ATP sinyal ile mikrofluidik bir cihaz tasarlamıştır. Yu ve ark.11, fizyolojik PSS ve yüksek glukoz konsantrasyonlarının farklı kombinasyonları altında hücresel yanıtları tespit etmek için hemodinamik mikrofluidik çip sistemi geliştirmiştir. Bu sistemler, kesme stresine veya tek faktörlü metabolik bozulmalara endotel yanıtlarını incelemek için kullanılmış olsa da, çok azı hem glukoz salınımlarını hem de PSS'yi tek bir sistemde başarılı bir şekilde entegre etmiştir. Bu nedenle, kontrollü mikrofluidik ortamda her iki faktörü senkronize eden standartlaştırılmış ve tekrarlanabilir bir protokol hâlâ eksik durumda.
Bu yöntem, bağlı OG ve PSS verebilen tekrarlanabilir bir mikrofluidik sistem oluşturarak bu boşluğu kapatır. Bu yaklaşımın temel amacı, oksidatif stres, hücre canlılığının bozulması ve endotel işlevsizliğinin altında yatan mekanobiyolojik yanıtları fizyolojik olarak ilgili bir şekilde modellemektir. Statik kültür veya geleneksel perfüzyon odalarının aksine, bu yaklaşım mevcut modelleri geliştirerek, hem metabolik hem de mekanik uyarıcıların eşzamanlı ve kontrollü modülasyonunu mümkün kılarak diyabetik damar mikro ortamına daha yakın bir yaklaşım sunar. Ayrıca, sistem canlı hücre görüntüleme, gerçek zamanlı izleme ve moleküler analiz ile uyumludur; bu da mekanik çalışmalar, hastalık modellemesi ve endotel fonksiyonu ile yaralanma için ilaç taraması gibi geniş bir uygulama yelpazesi için uygundur.