科学家在微流体芯片上模拟人类血管屏障
多年来,科学家一直在寻求减少动物测试和加速临床试验的方法。具有活细胞的体外测定是替代的,但具有限制,因为不能容易地再现细胞之间的互连和相互作用。
为了克服这一点,科学家正在开发模拟组织和器官功能在非常接近现实的条件下的系统。这些所谓的“片内”装置包括微环境和微体系结构,用于模拟活器器官和组织。
现在,巴塞罗那的科学家团队开发了一种微流体装置,模仿人血管视网膜屏障。科学家们来自辛基教科学研究(CSIC),Ciber-BBN和卫生学会,以及卫生学院,以及大学Autōnomade巴塞罗那(UAB)。他们的研究,发表在实验室芯片,是概念证明,证明了设计的可行性。
模拟血质视网膜屏障的结构
该研究主要作者Joséyeste解释说,该装置由多个平行隔间组成,该平行隔间被布置成模拟视网膜结构结构。在每个隔间中,一种类型的细胞已经培养 - 内皮细胞,其构成携带氧气和营养的毛细管血管;神经元细胞,形成神经肠道;和视网膜色素上皮细胞,形成血质视网膜屏障的外层。
隔室由下面的微型藻藻曲线互连,细胞可以交换信号分子并因此进行通信。结果,一些细胞产生的物质可以到达其他细胞,产生蜂窝通信和与活器中的相互作用。而且,该装置将内皮细胞暴露于特定的机械条件,所述机械条件是由血流诱导的机械条件。
Rosa Villa是生物医学应用程序组的领导者,解释说:“在生物体中,”内皮细胞覆盖血管内壁暴露于血流的机械刺激。在没有再现这种情况的细胞培养物中,细胞是“困倦”,并且不会在真实条件下做出反应。“
RafaelSimó领导Vall D“Hebron Research Institute(VHIR)的糖尿病和新陈代谢组织,”这项技术的最相关特征是模仿在视网膜中发生的事情,因此可能是必不可少的促进体外实验的工具。在该装置上,电池与流体的接触一起生长,如人视网膜。此外,细胞通过化学介质具有密切的相互作用,这使得可以看到当附近另一种类型的细胞受到伤害时的一种细胞中发生的事情。而且,可以测量用于评估视网膜神经元的功能的电阻。“
科学家测试了评估其渗透性的血管视网膜屏障的正确形成,其电阻和细胞之间的紧密交叉点的一些蛋白质的表达,当细胞已经建立阻隔功能时表达。
该测试旨在检查屏障是否正确地形成,但保持自然渗透率允许营养和氧气的通过,并找出细胞接触并互动。科学家们所说的这个装置可用于研究分子或有害条件对人视网膜的影响。该团队还希望使用该设备研究糖尿病视网膜病变,其原因和进展尚未得到很好的疾病。
此前,团队在CSIC的Microelectronics研究所(IMB-CNM)的Microelectronics Institute of CSIC创建了一个设备模拟血脑屏障。此外,它们开发了一种肝脏芯片微流体室,其模仿肝微循环。
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