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流體剪切力系統(tǒng)在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用
koster / 2018-11-12

      流體剪切力系統(tǒng)在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用
                                                                       廣州科適特科學(xué)儀器有限公司
在生理狀態(tài)下,許多細胞類型被流體環(huán)境包圍贼欧。典型例子包括:血管內(nèi)皮細胞缆兆,形成血管內(nèi)層,淋巴管內(nèi)皮細胞勤友,形成淋巴管內(nèi)層狡允,腎和肺的上皮細胞。這種液體流動引起剪切應(yīng)力乞易,這是一種機械力贱僚,以多種方式影響細胞形態(tài)和行為鳞爱。
流體剪切力系統(tǒng)是一種通過在流體灌注的蓄液器內(nèi)施加空氣壓力來產(chǎn)生液體流動的裝置毕蠢。該裝置通過使用特殊切換模式來循環(huán)液體,產(chǎn)生恒定的單向流動便师。 這使其成為在長期細胞培養(yǎng)中應(yīng)用確定的剪切應(yīng)力的理想設(shè)置雁唁。使用流體剪切力泵系統(tǒng),可以模擬連續(xù)和脈動層流以及振蕩流動刮粥。從而模擬生理狀態(tài)下血管车份,淋巴管等組織液體流動環(huán)境,進而開展相關(guān)細胞研究工作牡彻。

下面簡單總結(jié)一下流體剪切力系統(tǒng)常見的幾種應(yīng)用情況扫沼。
一. 流動下的長期細胞培養(yǎng)
原理:在體內(nèi),內(nèi)皮細胞在剪切應(yīng)力條件下發(fā)育和分化庄吼。 當開始使用內(nèi)皮細胞進行基于細胞的檢測時缎除,您應(yīng)該考慮這種機械力對細胞形態(tài)和生理的可能影響。 為了使細胞處于更生理的总寻,體內(nèi)狀態(tài)器罐,它們在流動下培養(yǎng)數(shù)小時至數(shù)周,產(chǎn)生更相關(guān)的結(jié)果渐行。 換句話說轰坊,流動調(diào)節(jié)對于使用生理學(xué)上潛在流動條件的細胞的任何類型的研究都是至關(guān)重要的。
應(yīng)用實例
通過各種實驗讀數(shù)研究剪切應(yīng)力對內(nèi)皮細胞生理的影響祟印,如免疫熒光肴沫,蛋白質(zhì)印跡粟害,qPCR和FACS
準備細胞層用于隨后的功能測定,例如滾動和粘附或轉(zhuǎn)移測定

流動特性 連續(xù)層流明因,非均勻流動思早,振蕩流動(擾動流動模擬所需),脈動流動
實驗持續(xù)時間 數(shù)小時梅砰,長達數(shù)周
推薦的泵 ibidi流體泵系統(tǒng)
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二、滾動和粘附分析
原理:在滾動和粘附測定中姨篮,用蛋白質(zhì)涂層或細胞層在表面上灌注白細胞和/或血小板荠划。 可以在各種條件下(例如,在基因敲低或藥物處理后)分析它們對表面的粘附和與表面的相互作用截抄。
應(yīng)用實例
1 研究血小板和白細胞在內(nèi)皮細胞或基質(zhì)蛋白層上的粘附

流動特性 連續(xù)層流
實驗持續(xù)時間 幾分鐘到幾個小時
推薦的泵 ibidi泵系統(tǒng) 注射泵蠕動泵
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三刘纸、定義的液體交換
原理
通道載玻片和泵用于向細胞提供精確限定量的培養(yǎng)基和/或任何感興趣的補充物。
應(yīng)用實例
1 定義細胞培養(yǎng)基的交換
2 活Ca2+ - 成像
3 藥物刺激的貼壁細胞的活細胞成像
4 細胞染色的活細胞成像
流動特性 短時間的層流
實驗持續(xù)時間 幾分鐘到幾個小時
推薦的泵 手動液體輸送掰弯,注射泵侈滚,蠕動泵
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四、3D細胞培養(yǎng)
原理
細胞在3D凝膠基質(zhì)中培養(yǎng)窍颗。 將間質(zhì)流直接施加到凝膠上以向細胞提供營養(yǎng)物O2和CO2以維持最佳條件坞角。
應(yīng)用實例
凝膠基質(zhì)中的單細胞,球狀體或類器官的3D培養(yǎng)(例如吸占,與肝細胞晴叨,成纖維細胞,肌細胞矾屯,腎細胞和干細胞)
流動特性 間隙流量非常低
實驗持續(xù)時間 小時長達數(shù)周
推薦的泵 ibidi流體泵系統(tǒng)
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五兼蕊、細胞電阻抗傳感器(ECIS)流動分析
細胞電阻抗傳感器(ECIS)是通過阻抗測量粘附細胞層中的形態(tài)和生理變化的平臺〖希活細胞可以直接在容器中測量而沒有任何干擾孙技,并且不需要任何染色。 ECIS流陣列使研究人員能夠?qū)⑷魏晤愋偷牧鲃訙y定與并行阻抗測量相結(jié)合排作。


六 參考文獻
1. Schulz C, et al. (2009) Novel Methods for Assessment of Platelet and Leukocyte Function Under Flow - Application of
Epifluorescence and Two-Photon Microscopy in a Small Volume Flow Chamber Model. Open Biol J 2(1):130–136.

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