功率放大器微流控領域應用分享:仿人眼血管生成的血管芯片模型研究
本文將與大家分享,高壓放大器在仿人眼血管生成(cheng)的(de)血管芯(xin)片模型(xing)研究中的(de)應用,希望能(neng)對(dui)各位工程師有所幫助與啟發。
血(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)網絡形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)是(shi)一個復雜(za)的過程,對(dui)于脊椎動(dong)物的發展(zhan)至關(guan)重要。動(dong)態模擬血(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)系統(tong),同時開展(zhan)各種功能(neng),例如(ru)傳送關(guan)鍵因(yin)子。內皮(pi)細胞(bao)經歷了激活,增殖(zhi),遷移,對(dui)齊,成(cheng)(cheng)(cheng)管(guan)(guan),修剪(jian),統(tong)稱為血(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)形(xing)(xing)態發生(sheng)。從已(yi)有血(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)新(xin)血(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)被稱為血(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)新(xin)生(sheng)。通過各種分子機制(zhi)的表征(zheng)以(yi)及幾(ji)種血(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)促進劑和抑(yi)制(zhi)劑的識(shi)別,大大推(tui)進了血(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)新(xin)生(sheng)的研究。同時必須理解生(sheng)理病理條(tiao)件下(xia)的血(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)新(xin)生(sheng),涉及周圍微(wei)環境(jing)中的信(xin)號機制(zhi)。研究人員試圖發現血(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)抑(yi)制(zhi)劑。基本上,體外模型應該能(neng)夠定義并整合真實反映目(mu)標(biao)組(zu)織(zhi)/器官(guan)的主要微(wei)環境(jing)。
血(xue)(xue)(xue)管(guan)新生(sheng)——新血(xue)(xue)(xue)管(guan)從已(yi)有(you)(you)血(xue)(xue)(xue)管(guan)中生(sheng)長,受控(kong)(kong)(kong)于細胞(bao)(bao)微(wei)環(huan)境中的(de)(de)(de)(de)線索(suo),例(li)如(ru)血(xue)(xue)(xue)管(guan)生(sheng)長因子的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)控(kong)(kong)(kong)空(kong)間梯度。然(ran)而,當前體外模型(xing)不可(ke)(ke)(ke)擴(kuo)展(zhan)用于深入研(yan)(yan)究血(xue)(xue)(xue)管(guan)生(sheng)成。本研(yan)(yan)究開發了一種(zhong)基于塑(su)料(liao)的(de)(de)(de)(de)微(wei)流控(kong)(kong)(kong)芯片來(lai)重建體外3D血(xue)(xue)(xue)管(guan)網(wang)絡。識別(bie)了現有(you)(you)系統的(de)(de)(de)(de)主要(yao)缺(que)(que)點,即生(sheng)產率(lv)低以(yi)及實驗難度大,提(ti)出了一個突破性建議(yi)同時減小缺(que)(que)點。塑(su)料(liao)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇有(you)(you)助于提(ti)高(gao)體外設備的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產率(lv)和(he)可(ke)(ke)(ke)用性。通過(guo)采(cai)用該(gai)材料(liao),該(gai)芯片可(ke)(ke)(ke)以(yi)提(ti)供簡單的(de)(de)(de)(de)流體圖案化,有(you)(you)助于構造細胞(bao)(bao)培養微(wei)環(huan)境。與之(zhi)前的(de)(de)(de)(de)體系相比,該(gai)芯片可(ke)(ke)(ke)以(yi)形成向(xiang)內和(he)向(xiang)外的(de)(de)(de)(de)徑向(xiang)血(xue)(xue)(xue)管(guan)出芽,顯(xian)示(shi)出功能和(he)形態上完整的(de)(de)(de)(de)微(wei)血(xue)(xue)(xue)管(guan)。所開發的(de)(de)(de)(de)血(xue)(xue)(xue)管(guan)新生(sheng)模型(xing)上產生(sheng)了抗血(xue)(xue)(xue)管(guan)生(sheng)成藥物篩選(xuan)的(de)(de)(de)(de)劑量反應結(jie)果。該(gai)模型(xing)可(ke)(ke)(ke)以(yi)為正(zheng)常和(he)病理條件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)血(xue)(xue)(xue)管(guan)研(yan)(yan)究以(yi)及眼部新生(sheng)血(xue)(xue)(xue)管(guan)化基礎研(yan)(yan)究做出重大貢獻。另外,可(ke)(ke)(ke)以(yi)將其作為一個工(gong)具來(lai)開展(zhan)更實用的(de)(de)(de)(de),擴(kuo)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)臨床前研(yan)(yan)究,從而替代動物實驗。
近期發表在Advanced Healthcare Materials雜志上題為“Human Ocular Angiogenesis-Inspired Vascular Models on an Injection-Molded Microfluidic Chip”的文章(zhang),來自首爾大學的NooLiJeon教授團隊。

本文(wen)展示了(le)一(yi)個(ge)基(ji)于塑料微(wei)流(liu)(liu)控(kong)芯片的(de)(de)(de)(de)工程化3D血(xue)管網(wang)絡(luo)(luo)平(ping)臺(tai)。這(zhe)(zhe)一(yi)平(ping)臺(tai)提供了(le)一(yi)種簡易方(fang)法來(lai)(lai)實現流(liu)(liu)體(ti)圖案化,采用(yong)塑料材料取代廣(guang)泛應用(yong)的(de)(de)(de)(de)PDMS。該方(fang)法可(ke)以(yi)通(tong)過構(gou)造一(yi)個(ge)結構(gou)來(lai)(lai)引(yin)導(dao)親(qin)水條件下的(de)(de)(de)(de)表(biao)面流(liu)(liu)體(ti)運動從而圖案化兩種或多種流(liu)(liu)體(ti)。最終(zhong),這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)圖案化允許細(xi)(xi)胞共培養環境,適合器官(guan)模(mo)擬系統。設計了(le)一(yi)個(ge)圓形結構(gou)作(zuo)(zuo)為流(liu)(liu)體(ti)引(yin)導(dao),并(bing)將內皮細(xi)(xi)胞和肺(fei)成纖維(wei)細(xi)(xi)胞共培養來(lai)(lai)重建一(yi)個(ge)3D血(xue)管網(wang)絡(luo)(luo)模(mo)型。通(tong)過構(gou)造一(yi)個(ge)圓形結構(gou)作(zuo)(zuo)為細(xi)(xi)胞培養流(liu)(liu)道,細(xi)(xi)胞間生(sheng)(sheng)物醫學交流(liu)(liu)可(ke)以(yi)徑(jing)向統一(yi)化.。利用(yong)這(zhe)(zhe)一(yi)特征(zheng),控(kong)制了(le)各個(ge)方(fang)向上(shang)血(xue)管新(xin)生(sheng)(sheng)反應的(de)(de)(de)(de)出(chu)芽方(fang)向。這(zhe)(zhe)一(yi)形成很接(jie)近眼新(xin)生(sheng)(sheng)血(xue)管化研(yan)究中(zhong)(zhong)觀(guan)察(cha)到的(de)(de)(de)(de)正常和病理狀態下的(de)(de)(de)(de)視(shi)網(wang)膜(mo)和角膜(mo)血(xue)管新(xin)生(sheng)(sheng)。研(yan)究中(zhong)(zhong),觀(guan)察(cha)到功能和形態上(shang)建立(li)的(de)(de)(de)(de)微(wei)血(xue)管,通(tong)過施加抑制血(xue)管新(xin)生(sheng)(sheng)藥(yao)物,證實了(le)這(zhe)(zhe)一(yi)系統作(zuo)(zuo)為篩(shai)藥(yao)平(ping)臺(tai)的(de)(de)(de)(de)潛力。

圖(tu)(tu)1.人眼解剖示意圖(tu)(tu)。

圖2.注(zhu)塑(su)成(cheng)型圓形(xing)微流控芯片(pian)的整體配置(zhi)和(he)應用規則。

圖3.圓形(xing)共培養系統證(zheng)實3D微血管(guan)網絡的形(xing)成。

圖4.血(xue)(xue)管新(xin)生模型的開(kai)發(fa)作為一個(ge)向內血(xue)(xue)管出(chu)芽過程。

圖5.血(xue)管新生中(zhong)徑向(xiang)定向(xiang)血(xue)管出芽的開發(fa)。
交叉學科方(fang)(fang)法(fa)的最新(xin)進展(zhan)(zhan)推動(dong)了復雜實(shi)驗模型的開發和各種應用,重現血管生成和血管新(xin)生。特別(bie)地(di)(di),越(yue)來越(yue)多地(di)(di)研究理解血管新(xin)生的方(fang)(fang)法(fa),包括腫瘤,骨,眼,和屏障模型。這(zhe)樣的研究應該(gai)不僅(jin)僅(jin)保(bao)持為一個學術案(an)例,而應該(gai)拓展(zhan)(zhan)到實(shi)際終端用戶。
本(ben)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)開發(fa)(fa)(fa)了一(yi)個(ge)基于塑料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微流控芯片(pian)來(lai)實現(xian)3D血(xue)(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)網絡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)程化和(he)(he)配置。這一(yi)微流控芯片(pian)克服(fu)了近年來(lai)大(da)(da)量(liang)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PDMS系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)些缺點,從而可(ke)以(yi)作為一(yi)個(ge)更好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗工(gong)(gong)具(ju)。利用(yong)3D打(da)印確定了最佳(jia)設計后,采用(yong)了注塑成型工(gong)(gong)藝。這一(yi)制造技術(shu)很有(you)價值,它可(ke)以(yi)實現(xian)高(gao)度設計自(zi)由(you)以(yi)及及時(shi)反映(ying)尺寸和(he)(he)結構(gou)變化。不同(tong)于現(xian)有(you)制造技術(shu),可(ke)以(yi)大(da)(da)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)大(da)(da)量(liang)設備。證(zheng)實了所采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑料(liao)與過去研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中(zhong)所采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PDMS相比不太容易(yi)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)疏水(shui)性(xing)(xing)小(xiao)分(fen)子(zi)相關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)問(wen)題。利用(yong)了親水(shui)條件下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流體行為來(lai)實現(xian)流體快(kuai)速(su)簡易(yi)圖(tu)案化。這一(yi)圖(tu)案化方(fang)(fang)法可(ke)以(yi)實現(xian)芯片(pian)上一(yi)種或多種流體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)案化,以(yi)同(tong)心層作為樞軸導向(xiang)。這一(yi)方(fang)(fang)法的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)重大(da)(da)進步(bu)是突出(chu)生(sheng)化蛋白的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表達以(yi)及構(gou)造經過形態(tai)學驗證(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)3D血(xue)(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)網絡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力。利用(yong)該芯片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)特征,可(ke)以(yi)設計一(yi)個(ge)接近眼(yan)血(xue)(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)生(sheng)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)型。徑向(xiang)生(sheng)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)血(xue)(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)出(chu)芽可(ke)以(yi)向(xiang)內或向(xiang)外定向(xiang)。這一(yi)模(mo)型有(you)望用(yong)作一(yi)個(ge)體外平臺來(lai)替(ti)代動(dong)(dong)物(wu)(wu)實驗,例(li)如整裝(zhuang)和(he)(he)微口袋檢測,目前用(yong)于眼(yan)新生(sheng)血(xue)(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)化研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。基于塑料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)程化3D血(xue)(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)大(da)(da)可(ke)重復性(xing)(xing)意味著我們期望將它用(yong)于基本(ben)血(xue)(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)生(sheng)物(wu)(wu)學研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)以(yi)及血(xue)(xue)(xue)(xue)管(guan)(guan)化器(qi)官模(mo)型,遠超過去研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中(zhong)開發(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)系統。本(ben)質上,我們致(zhi)力于完(wan)全替(ti)代動(dong)(dong)物(wu)(wu)實驗,并開發(fa)(fa)(fa)適用(yong)于人(ren)體藥物(wu)(wu)研(yan)(yan)發(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平臺。

帶(dai)寬:(-3dB)DC~5kHz
電壓(ya):6kVp-p(±3kVp)
電流:30mAp
功率:90Wp
壓擺率(lv):≥67V/μs
可程控
本資料由Aigtek安泰電(dian)子整理(li)發布,更(geng)多案例(li)及產品(pin)詳情請持續關注我們。西安安泰電子是專業從事功(gong)率(lv)放(fang)大(da)器、高壓放(fang)大器、功率放大器模塊、功率信號源、射頻功(gong)率放大器、前置微(wei)小信號放大器(qi)、高精度電壓源、高(gao)精度電流源(yuan)等電子測量儀器研發(fa)、生(sheng)產和銷(xiao)售的高(gao)科技企業(ye),為(wei)用戶提(ti)供具有(you)競爭力(li)的測試(shi)方案。Aigtek已經(jing)成為(wei)在業(ye)界擁有(you)廣泛產品線,且具有(you)相(xiang)當(dang)規模的儀器設備供應商,樣機都(dou)支持免費試(shi)用。如想了解更多功(gong)率放大器等產品,請持續關(guan)注安泰(tai)電子官(guan)網hkdyw.cn或撥打029-88865020。
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