VenaFluxMikro-Fluid-ChipAnwendung in der menschlichen Gefäßforschung

Einer,Hintergrund

Das menschliche Kreislaufsystem umfasst viele verschiedene Arten von Blutgefäßen, die Blutzellen, Nährstoffe, Sauerstoff, Kohlendioxid und Hormone in alle Teile des Körpers transportieren. Blutgefäße spielen auch eine wichtige Rolle bei Krankheiten wie Blutgerinnungen, Entzündungen und Atherosklerose. Mit der Entwicklung der Mikrofluidik-Technologie versuchen immer mehr Forscher, menschliche Blutgefäße in vitro zu simulieren, um die Mechanismen und Arzneimittelstudien zu verwandten Erkrankungen durchzuführen. Die VenaFlux-Plattform ist ein integriertes Mikrofluidsystem von Cellix, das speziell für die Gefäßforschung entwickelt wurde und die Starter-, Pro- und Elite-Versionen enthält. In diesem Artikel werden die Funktionsprinzipien und Anwendungsbereiche der Plattform für die menschliche Gefäßforschung kurz erläutert.

Zwei,Wie funktioniert VenaFlux

Wie simuliert VenaFlux menschliche Blutgefäße?

Während des Blutflusses wird die Kraft, die das Blut auf die Gefäßwände ausübt, als Schnittspannung bezeichnet, in Kraft-Flächeneinheiten (in der Regel in Dyne / cm).²Zeigt, dass die Schnittspannung in verschiedenen Blutgefäßen unterschiedlich ist. Die Mikrokanäle des Biochips Vena8 Fluoro+ und Vena8 Endothelial+ ähneln Arterien, Venen und Kapillaren und helfen den Forschern, die Rolle von Blut und Blutgerinnungsfaktoren unter in vitro-Schnittstress zu untersuchen.

Zur Simulation der physiologischen Schnittspannung im Körper nutzt Cellix präzise Mikrofluidpumpen Mirus Evo und ExiGo, um Zellproben oder Vollblut in Mikrokanäle des Biochips Vena8 Fluoro+ oder Vena8 Endothelial+ mit konstanter oder variabler Schnittspannung zu transportieren.

Der Biochip wird in eine temperaturgesteuerte Mikroumgebungsraum platziert, um physiologische Bedingungen zu simulieren. Dieser Mikroumgebungsraum befindet sich auf einer Plattform mit umgekehrtem Mikroskop mit Digitalkamera, mit dem Mikroskop und Kamera die automatische Bild-/Videoerfassung durchführen.

Image Pro Premier ist ein Zellanalysesoftwareprogramm, das Bilder von Mikroskopen und Digitalkameras analysiert. Mit dieser Software kann die Anzahl einzelner Blutgerinnsel oder Aggregate auf dem Chip gemessen werden und kann auch zur Analyse der Rollengeschwindigkeit, der Haftung und der Migration weißer Blutkörperchen verwendet werden. Hier einige Beispiele:

Analyse der Blutgrondbildung auf faserförmigen Kollagen-beschichteten Mikrotubularen des Vena8 Fluoro+ Biochips mit Image Pro Premium

Analyse der Haftung von THP-1-Zellen auf VCAM-beschichteten Mikrorohren mit dem Vena8 Fluoro+-Chip mit Image Pro Premier

Analyse der THP-1-Zellrollgeschwindigkeit auf E-Selektin-beschichteten Mikrorohren des Vena8 Fluoro+-Chips mit Image Pro Premier

Drei,VenaFluxAnwendungsbereiche

Blutgerinnsel:

Häufig im menschlichen Körper, wenn Blutgefäße beschädigt sind, bilden Blutplättchen und Fibroproteine Blutgerinnsel, um eine große Blutung zu verhindern. Manchmal entsteht jedoch eine Blutgerinnsel, auch wenn die Blutgefäße nicht beschädigt sind, was das Interesse der Forscher an den Mechanismen der Blutgerinnsel und der Verhütung weckt. Die Bildung von Blutgerinnseln ist ein mehrstufiger Prozess, der die Haftung, Aktivierung und Aggregation von Blutplättchen umfasst. Um die Haftung, Aggregation und Thrombogenbildung von Blutplättchen zu untersuchen, muss dies unter Bedingungen des Schnittflusses durchgeführt werden.

Entzündung:

Im Allgemeinen umfasst die klassische dreistufige weiße Blutkörperchen-Adsorptionskaskade Zellrollung, Zellhaftung und Zellmigration. Zellrolling ist ein selektiv vermitteltes Rollen, das von E-Selektin erkannt und an Rezeptoren gebunden wird, die an bestimmten weißen Blutkörperchen vorhanden sind, was dazu führt, dass Zellen entlang der endotelialen Oberfläche der Blutgefäße rollen. Während die entzündliche Reaktion fortgeht, freisetzen die beschädigten Gewebe Chemofaktoren in die Blutgefäße und aktivieren die rollenden weißen Blutkörperchen, die eng an die Endoteloberfläche gebunden sind, und die Zellhaftung ist ein wichtiger Schritt vor der Migration in das entzündliche Gewebe. Eine Zellmigration ist eine Bewegung, die durch die Zellen entsteht, nachdem sie ein Migrationssignal empfangen haben oder einen Gradienten bestimmter Substanzen spüren.

Atherosklerose:

Die Verengung der Arterien aufgrund der Ansammlung von Plaques (Fettablagerungen) ist eine der häufigsten Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die zu vielen Erkrankungen führen können, einschließlich Schlaganfall oder Koronarerkrankungen.

Vier,Multiversion von VenaFlux

von VenaFlux StarterDer PC mit der VenaFluxAssay-Software ist über USB an die Mirus Evo-Pumpe angeschlossen. Das Mirus Evo Pumpenrohrset verbindet die Mirus Evo Pumpe mit dem MultiFlow8, der über ein Anschlussrohr an den Biochip angeschlossen wird. Der Biochip wird in einer Mikroumgebungskammer auf dem Mikroskopträger platziert (der VenaFlux Starter enthält kein Mikroskop).

von VenaFlux ProBasierend auf Starter-Zubehör, mit Axio Vert A1 Mikroskop und Digitalkamera, ist der Arbeitsablauf wie folgt dargestellt:

VenaFlux Elite：Basierend auf Starter-Zubehör, mit Axio Observer7 Mikroskop und Digitalkamera. Produkt physische Abbildung:

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