In vitro-modell som integrerar substratstyvhet och flöde för att studera endotelcellssvar

Vi presenterar en innovativ in vitro-modell som syftar till att undersöka de kombinerade effekterna av vävnadsstyvhet och skjuvstress på endotelcellsfunktionen (EC), vilket är avgörande för att förstå vaskulär hälsa och uppkomsten av sjukdomar som åderförkalkning. Traditionellt har studier undersökt effekterna av skjuvspänning och substratstyvhet på ECs, oberoende av varandra. Detta integrerade system kombinerar dock dessa faktorer för att ge en mer exakt simulering av den mekaniska miljön i kärlen. Målet är att undersöka EC-mekanoduktion över olika vävnadsstyvhetsnivåer och flödesförhållanden med hjälp av humana ECs. Vi beskriver protokollet för att syntetisera gelatinmetakrylat (GelMA) hydrogeler med justerbar styvhet och sådd dem med EC för att uppnå sammanflöde. Dessutom beskriver vi design och montering av en kostnadseffektiv flödeskammare, kompletterad med beräkningssimuleringar av strömningsdynamik, för att generera fysiologiska flödesförhållanden som kännetecknas av laminär strömning och lämpliga skjuvspänningsnivåer. Protokollet innehåller också fluorescensmärkning för konfokalmikroskopi, vilket gör det möjligt att bedöma EC-svar på både vävnadsföljsamhet och flödesförhållanden. Genom att utsätta odlade ECs för multipla integrerade mekaniska stimuli möjliggör denna modell omfattande undersökningar av hur faktorer som högt blodtryck och åldrande kan påverka EC-funktion och EC-medierade kärlsjukdomar. Insikterna från dessa undersökningar kommer att vara avgörande för att belysa mekanismerna bakom kärlsjukdomar och för att utveckla effektiva behandlingsstrategier.