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肠道芯片:剪切应力促进肠道细胞分化,增强肠道屏障功能
2023-12-22559次
研究发现剪切应力(流体流动)能促进肠道细胞分化,形成类似绒毛的三维结构,进而增强肠道屏障功能,也就意味着能更加有效预防诸如肠炎和肠道感染等疾病。用大白话说,将让更多人少受肚子疼的困扰。

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这是微纳立方第45篇微流控推文

研究发现剪切应力(流体流动)能促进肠道细胞分化,形成类似绒毛的三维结构,进而增强肠道屏障功能,也就意味着能更加有效预防诸如肠炎和肠道感染等疾病。用大白话说,将让更多人少受肚子疼的困扰。

 

针对这一研究,传统方式主要依赖于实验室小鼠,和真实人体环境相比,存在微生物组成和免疫系统差异的缺点。而通过肠道芯片能克服这一缺点,其通过模拟人类肠道的结构、功能和微环境,提供了更准确的肠道动态和宿主-微生物群相互作用的信息,是当下研究肠道强大工具。

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(肠道模拟芯片BE-FLOW)


本文中,通过使用COP材质的BE-FLOW芯片(拥有两个独立通道)作为肠道模型,通过Fluigent压力泵实现肠道芯片微环境微小剪切应力的精确控制,使其更加符合生理状态。

 

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(肠道芯片系统连接示意图)


在连续灌注4天后,通过显微镜可明显观察到细胞密度明显增加,进一步可发现Caco-2细胞显示出3D结构的雏形,这恰好是在静态条件下观察不到的现象。

P.s. Caco-2细胞是研究肠道吸收、屏障功能和药物运输等过程的理想细胞系。

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A:静态条件下培养24h后的Caco-2细胞

B:剪切应力条件下培养4天后的Caco-2细胞

C:静态条件下培养4天后的Caco-2细胞

 

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