Neovaskülarizasyonun İlk Olayını Taklit Etmek için Mikroakışkan Model

Özet

Burada, bir mikroakışkan çip ve neovaskülarizasyonun ilk mikroçevresini yeniden sağlayan, endotel hücrelerinin (VC' ler) yüksek luminal kesme stresi, fizyolojik transendotelyal akış seviyesi ve çeşitli vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF) dağılımı ile aynı anda uyarılmasını sağlayan otomatik olarak kontrol edilen, yüksek verimli bir sirkülasyon mikroakışkan sistemi sağlıyoruz.

Özet

Neovaskülarizasyon genellikle mevcut normal bir vaskülatörden başlatılır ve ilk aşamada endotel hücrelerinin (VC) biyomekanik mikroçevrasyonu aşağıdaki neovaskülarizasyon sürecinden önemli ölçüde değişir. Neovaskülarizasyonun farklı aşamalarını simüle etmek için birçok model olmasına rağmen, normal vaskülür mikroçevronmentlerinin karşılık gelen stimülasyonları altında neovaskülarizasyonun ilk sürecini teslim eden bir in vitro 3D model hala eksiktir. Burada, neovaskülarizasyonun (MIEN) ilk olayını taklit eden bir in vitro 3D modeli yeniden inşa ettik. MIEN modeli bir mikroakışkan filizlenen çip ve otomatik kontrol, yüksek verimli sirkülasyon sistemi içerir. Endotel ile kaplanmış fonksiyonel, perf kullanılabilir bir mikrokanal oluştu ve mikroakışkan filizlenme çipinde filizlenme süreci simüle edildi. Neovaskülarizasyonun başlangıçtaki fizyolojik mikroçevresi, VC'lerin aynı anda yüksek ışıklı kesme stresine, fizyolojik transendotelyal akışa ve çeşitli vasküler endotel büyüme faktörü (VEGF) dağılımlarına maruz kalacağı mikroakışkan kontrol sistemi ile yeniden düzenlendi. MIEN modeli, neovaskülarizasyon mekanizmasının çalışmasına kolayca uygulanabilir ve ilaç taraması ve toksikoloji uygulamaları için düşük maliyetli bir platform olarak potansiyel bir vaatte bulunmaktadır.

Giriş

Neovaskülarizasyon, yetişkinlerde anjiogenez ve arteriogenez 5 olmak üzere iki ana süreci içeren birçok normal ve patolojik süreç¹,^2,3,4'te gerçekleşir. Vasküler endotel büyüme faktörü (VEGF)⁶gibi en iyi bilinen büyüme faktörlerinin yanı sıra, mekanik stimülasyonlar, özellikle kan akışı kaynaklı kesme stresi, neovaskülarizasyonun düzenlenmesinde önemlidir⁷. Bildiğimiz gibi, kesme stresinin büyüklüğü ve formları vaskülarürün farklı bölgelerinde önemli ölçüde ve dinamik ol....

Protokol

1. Gofret hazırlığı

NOT: Bu protokol, bu araştırma sırasında kullanılan SU-8 2075 negatif fotoresist için özeldir.

1. Silikon gofreti bir spin kaplayıcı üzerinde metanol ve izopropanol ile 3 ila 5 kez temizleyin: önce 500 rpm'de 15 s için spin ve ardından 3.000 rpm'de 60 s için döndürün.
2. Silikon gofreti önceden 180 °C'ye ısıtılmış bir ocaklara aktarın ve gofreti 10 dakika pişirin.
3. Silikon gofretleri ocaktan çıkarın ve oda sıcaklığına soğutun. Spin kaplamasına geçmeden önce gofreti basınçlı hava ile tekrar temizleyin. Gofretin ortasına 4 mL SU-8 2075 fotoresist uygulayın.
4. Spin kaplayıcıda 70 μm'lik bir öz....

Sonuçlar

Burada sunulan ilk neovaskülarizasyon (MIEN) olayını taklit eden in vitro 3D model, mikroakışkan filizlenen bir çip ve bir mikroakışkan kontrol sisteminden oluşuyordu. Mikroakışkan filizlenen çip önceki yayınlardan optimize^{edilmiştir 22,23,37,40,51,52,53}. Kısaca, ü?.......

Tartışmalar

Uzun zamandır, neovaskülarizasyonun gerçek zamanlı gözlemi bir sorun olmuştur. Son zamanlarda 22 ,^32,40 ,^46,54filizlenmesi için WC'lerle ve hücre dışı matrise bitişik perfüzyonlu kaplar oluşturmak için çeşitli yaklaşımlar geliştirilmiştir, ancak mekanik mikroçevrimini sürekli olarak sürdürmek hala zordur. Yüksek ışıklı kesme stres.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.25% Trypsin-EDTA	Genview	GP3108
Collagen I, rat tail	Corning	354236
DAPI	Sigma-Aldrich	D9542
Electromagnetic pinch valve	Wokun Technology	WK02-308-1/3
Endothelial cell medium (ECM)	Sciencell	1001
Fetal bovine serum (FBS)	Every Green	NA
Fibronectin	Corning	354008
FITC-dextran	Miragen	60842-46-8
Graphical programming environment	Lab VIEW	NA
Image editing software	PhotoShop	NA
Image processing program	ImageJ	NA
Isopropanol	Sigma-Aldrich	91237
Lithography equipment	Institute of optics and electronics, Chinese academy of sciences	URE-2000/35
Methanol	Sigma-Aldrich	82762
Micro-peristaltic pump	Lead Fluid	BT101L
Micro-syringe pump	Lead Fluid	TYD01
Oxygen plasma	MING HENG	PDC-MG
Paraformaldehyde	Sigma-Aldrich	P6148
PBS (10x)	Beyotime	ST448
Permanent epoxy negative photoresist	Microchem	SU-8 2075
Phenol Red sodium salt	Sigma-Aldrich	P5530
Polydimethylsiloxane (PDMS)	Dow Corning	Sylgard 184
Poly-D-lysine hydrobromide (PDL)	Sigma-Aldrich	P7886
Polytetrafluoroethylene	Teflon	NA
Program software	MATLAB	NA
Recombinant Human VEGF-165	StemImmune LLC	HVG-VF5
Sodium hydroxide (NaOH)	Sigma-Aldrich	1.06498
Stage top incubator	Tokai Hit	NA
SU-8 developer	Microchem	NA
Trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl)silane	Sigma-Aldrich	448931
TRITC Phalloidin	Sigma-Aldrich	P5285