微流控技術是一種通過微小的通道和微型裝置對流體進行精確操控和分析的技術。它是現代醫學技術發展過程中的一種重要的生物醫學工程技術，具有廣泛的應用前景和重要性。它在高通量分析、個性化醫療、細胞篩選等方面有著巨大的潛力，Aigtek安泰電子今天(tian)就將為大家分享一(yi)篇微流控領域(yu)研究成果，一(yi)起接著往下(xia)看吧~

大多數(shu)體(ti)內組(zu)織細胞(bao)(bao)(bao)存(cun)在(zai)(zai)(zai)于(yu)三維(wei)細胞(bao)(bao)(bao)外基質(ECM)中(zhong)。為了更好地研究(jiu)(jiu)細胞(bao)(bao)(bao)生理學和(he)病理生理學，越來越需要類似于(yu)體(ti)內的(de)(de)(de)微環境以培養(yang)細胞(bao)(bao)(bao)，目前正在(zai)(zai)(zai)研究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)策略包括(kuo)水凝膠、球體(ti)、組(zu)織支架和(he)非常有前途的(de)(de)(de)微流(liu)體(ti)系統。大連理工大學的(de)(de)(de)李經(jing)民課題組(zu)，提出(chu)了一種3D打印(yin)支架集成的(de)(de)(de)“三明治(zhi)”結構微流(liu)控(kong)(kong)裝置(zhi)，用于(yu)三維(wei)動態(tai)細胞(bao)(bao)(bao)培養(yang)。發(fa)現該微流(liu)控(kong)(kong)裝置(zhi)具有良好的(de)(de)(de)生物相容(rong)性(xing)和(he)可(ke)行(xing)性(xing)，在(zai)(zai)(zai)體(ti)外細胞(bao)(bao)(bao)研究(jiu)(jiu)、組(zu)織工程和(he)腫瘤(liu)治(zhi)療藥物篩選方面具有巨大的(de)(de)(de)潛(qian)力(li)。相關研究(jiu)(jiu) “Engineering a dynamic three-dimensional cell culturing microenvironment using a ‘sandwich’ structure-liked microfluidic device with 3D printing scaffold”于(yu)2022年9月6日發(fa)表在(zai)(zai)(zai)雜(za)志《Biofabrication》上。 

　　在二維(wei)(wei)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)技(ji)術(shu)中，細(xi)(xi)胞(bao)(bao)生長在平板(ban)上(shang)，難以模(mo)(mo)擬(ni)體內復雜的(de)三(san)維(wei)(wei)微環境。近幾十年來(lai)，微流控技(ji)術(shu)被廣泛采用(yong)(yong)，以提供簡單、有限的(de)3D空間來(lai)加速細(xi)(xi)胞(bao)(bao)聚集并指導細(xi)(xi)胞(bao)(bao)球體的(de)形成，可用(yong)(yong)于3D動態細(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)。本研究提出(chu)了(le)一種模(mo)(mo)擬(ni)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)外基質(zhi)和(he)微循環的(de)體外三(san)維(wei)(wei)培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)模(mo)(mo)型的(de)建立方法(fa)。使(shi)用(yong)(yong)熱(re)輔助電液動力噴(pen)射(TAEJ)打(da)印技(ji)術(shu)設計的(de)3D微流控裝置(zhi)具有“三(san)明(ming)治”狀夾層(ceng)(ceng)結構，包括上(shang)層(ceng)(ceng)、支架層(ceng)(ceng)和(he)底層(ceng)(ceng)。用(yong)(yong)其進行(xing)HeLa細(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)三(san)維(wei)(wei)培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)，并與48孔(kong)板(ban)和(he)無(wu)支架裝置(zhi)中的(de)二維(wei)(wei)培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)進行(xing)比較(jiao)。

　　1.“三明(ming)治”式微流控裝置的設計

　　活體(ti)細胞(bao)存在于復(fu)雜的(de)(de)(de)三維微環(huan)境(jing)中，其中存在諸(zhu)如可(ke)溶性(xing)因(yin)(yin)子、細胞(bao)-細胞(bao)接觸、細胞(bao)-細胞(bao)外(wai)基質相互作(zuo)用和流(liu)(liu)體(ti)流(liu)(liu)動引起的(de)(de)(de)剪應(ying)力等因(yin)(yin)素（圖1a）。受體(ti)內細胞(bao)三維微環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)啟發，該研(yan)究(jiu)設計(ji)了一種能夠為細胞(bao)培養(yang)提供(gong)三維組(zu)織支架(jia)和動態(tai)液(ye)的(de)(de)(de)夾心式微流(liu)(liu)控裝置(zhi)(zhi)(zhi)。該裝置(zhi)(zhi)(zhi)由三層組(zu)成，即上層、支架(jia)層和底層(圖1b)。圖1c顯(xian)示了微流(liu)(liu)控裝置(zhi)(zhi)(zhi)和不同上下層結(jie)構的(de)(de)(de)相應(ying)位置(zhi)(zhi)(zhi)。

　　v

　　圖1微(wei)流控裝置(zhi)的(de)設計(ji)

　　2.微(wei)流控裝置的制作

　　微(wei)流控裝(zhuang)置的上層(ceng)和底(di)層(ceng)是用聚二甲基硅氧烷（PDMS）通(tong)過復制母片上的結(jie)構來制造的(圖2a)。支架層(ceng)利用PCL/PVP復合(he)生物聚合(he)物墨(mo)水(shui)并采用TAEJ印刷技術制造(圖2b)。最后，使用氧等離子體處理整(zheng)個裝(zhuang)置(圖2c)，進(jin)行不可逆地粘合(he)。

　　圖2微流(liu)控裝置的(de)制造工藝示意(yi)圖

　　3.微流控裝置(zhi)的結構

　　圖(tu)(tu)3a顯(xian)示了用(yong)于(yu)打印(yin)(yin)3DPCL/PVP支架(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)設備(bei)。圖(tu)(tu)3b可(ke)見3D打印(yin)(yin)支架(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描電(dian)子顯(xian)微(wei)(wei)鏡圖(tu)(tu)像，該支架(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)支架(jia)纖(xian)維(wei)平均(jun)(jun)寬(kuan)度(du)約為(wei)12微(wei)(wei)米，相(xiang)鄰纖(xian)維(wei)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)距離約為(wei)70微(wei)(wei)米。圖(tu)(tu)3c為(wei)支架(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)維(wei)輪廓(kuo)，呈現出均(jun)(jun)勻而光滑的(de)(de)(de)(de)(de)特征。圖(tu)(tu)3d為(wei)PDMS上層的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面圖(tu)(tu)像，內部(bu)(bu)微(wei)(wei)柱為(wei)上板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)凸(tu)起(qi)，凸(tu)起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)度(du)為(wei)50微(wei)(wei)米。圖(tu)(tu)3e是底(di)部(bu)(bu)PDMS層的(de)(de)(de)(de)(de)截面圖(tu)(tu)像，小室的(de)(de)(de)(de)(de)深度(du)等于(yu)外部(bu)(bu)微(wei)(wei)柱的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)度(du)，即200微(wei)(wei)米。圖(tu)(tu)3f是粘合裝置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)截面圖(tu)(tu)像，可(ke)防止因流(liu)體流(liu)動而產生的(de)(de)(de)(de)(de)變形沖刷(shua)，提高(gao)了支架(jia)結構的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性。圖(tu)(tu)3g是用(yong)于(yu)粘合三(san)層的(de)(de)(de)(de)(de)設備(bei)。經(jing)氧等離子體處(chu)理后(hou)，將(jiang)一(yi)片PDMS放(fang)在上板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)下表(biao)面，另(ling)一(yi)片放(fang)在底(di)板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)上表(biao)面，并在范(fan)德(de)華力的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)下可(ke)逆(ni)結合。然后(hou)，通過調整，將(jiang)兩個PDMS塊在Z方向上對齊。最后(hou)，將(jiang)兩個PDMS片不(bu)可(ke)逆(ni)地粘合在一(yi)起(qi)(圖(tu)(tu)3h)。圖(tu)(tu)3i可(ke)見粘合的(de)(de)(de)(de)(de)裝置(zhi)充滿了紅色墨水(shui)，表(biao)明裝置(zhi)內的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動狀況良好。

　　圖3微流控裝置(zhi)的設(she)備和結構

　　4.支架對裝(zhuang)置(zhi)內流場的影(ying)響

　　為了(le)研(yan)究3D打印支(zhi)架對裝置(zhi)內流(liu)(liu)(liu)場(chang)條件的(de)(de)(de)(de)影響，定性上，通過(guo)比較顏(yan)色(se)的(de)(de)(de)(de)漸變，可以觀察到控制(zhi)室(shi)(shi)(圖(tu)4a)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)明(ming)顯快(kuai)于支(zhi)架區域(yu)(圖(tu)4b)。圖(tu)4c顯示(shi)了(le)沿交叉(cha)(cha)線(xian)的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)曲線(xian)，這些拋物線(xian)狀曲線(xian)表明(ming)，室(shi)(shi)內的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)場(chang)分(fen)(fen)布明(ming)顯不均(jun)勻。相反(fan)，支(zhi)架區域(yu)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)場(chang)分(fen)(fen)布更(geng)均(jun)勻，交叉(cha)(cha)線(xian)的(de)(de)(de)(de)曲線(xian)相對平(ping)(ping)滑(圖(tu)4d)。在(zai)圖(tu)4e-f中(zhong)，藍(lan)色(se)軌跡的(de)(de)(de)(de)長度(du)表明(ming)控制(zhi)室(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)均(jun)速(su)(su)(su)度(du)比支(zhi)架區域(yu)的(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)均(jun)速(su)(su)(su)度(du)快(kuai)。圖(tu)4g顯示(shi)了(le)不同設備中(zhong)平(ping)(ping)均(jun)跟蹤(zong)粒子(zi)速(su)(su)(su)度(du)的(de)(de)(de)(de)小提琴曲線(xian)圖(tu)。紅(hong)(hong)點(dian)和藍(lan)點(dian)表示(shi)速(su)(su)(su)度(du)樣本的(de)(de)(de)(de)中(zhong)位數，可見紅(hong)(hong)色(se)小提琴區(無支(zhi)架裝置(zhi))的(de)(de)(de)(de)高度(du)大于藍(lan)色(se)(有(you)支(zhi)架裝置(zhi))的(de)(de)(de)(de)高度(du)，前者的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)分(fen)(fen)布更(geng)分(fen)(fen)散，說明(ming)支(zhi)架可以為細胞培養提供更(geng)均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動微環境。

　　圖4微流(liu)控裝(zhuang)置內的(de)流(liu)場狀況(kuang)及3D打印支架(jia)對(dui)其流(liu)場的(de)影響

　　5.墨水流(liu)動模(mo)擬細胞培(pei)養(yang)過程(cheng)

　　為(wei)了(le)展示(shi)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)過(guo)程，研究了(le)不同顏色(se)油墨(mo)的流動(dong)行為(wei)。首先，在引入(ru)(ru)HeLa細(xi)(xi)胞(bao)(bao)懸液(藍(lan)色(se)墨(mo)水)之前，在裝(zhuang)置中裝(zhuang)滿(man)培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)液(紅色(se)墨(mo)水)以(yi)去除氣體。用塞(sai)(sai)子堵住細(xi)(xi)胞(bao)(bao)入(ru)(ru)口(kou)(kou)和(he)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)出(chu)(chu)口(kou)(kou)，通過(guo)將(jiang)(jiang)培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)液入(ru)(ru)口(kou)(kou)連接到注射器泵上，將(jiang)(jiang)培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)液注入(ru)(ru)設備(圖5a)。輸(shu)(shu)注20s后(hou)(hou)，將(jiang)(jiang)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)懸液(藍(lan)色(se)墨(mo)水)注入(ru)(ru)裝(zhuang)置，多余的細(xi)(xi)胞(bao)(bao)懸液從(cong)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)出(chu)(chu)口(kou)(kou)溢出(chu)(chu)。培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)液入(ru)(ru)口(kou)(kou)和(he)出(chu)(chu)口(kou)(kou)用塞(sai)(sai)子堵塞(sai)(sai)(圖5b)。結果表(biao)明，輸(shu)(shu)入(ru)(ru)20s后(hou)(hou)，培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)室內(nei)充滿(man)藍(lan)色(se)墨(mo)水。靜(jing)置6h后(hou)(hou)，將(jiang)(jiang)培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)液輸(shu)(shu)入(ru)(ru)，細(xi)(xi)胞(bao)(bao)入(ru)(ru)口(kou)(kou)和(he)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)出(chu)(chu)口(kou)(kou)被堵塞(sai)(sai)(圖5c)。可(ke)見灌裝(zhuang)500s后(hou)(hou)，該(gai)裝(zhuang)置充滿(man)了(le)紅墨(mo)水，表(biao)明培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)室內(nei)裝(zhuang)滿(man)了(le)培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)液，廢液從(cong)培(pei)(pei)(pei)養(yang)(yang)(yang)液出(chu)(chu)口(kou)(kou)流出(chu)(chu)。

　　圖5Exo-TDN的肝臟保護作(zuo)用研究

　　6.在裝置(zhi)和平板(ban)中(zhong)培養HeLa細胞(bao)

　　在(zai)(zai)(zai)3D打印支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)微(wei)流(liu)控裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)培養HeLa細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)，研究(jiu)其生物(wu)相容性和(he)可(ke)行性。圖(tu)6a-c分(fen)別(bie)顯(xian)示(shi)了引入(ru)微(wei)流(liu)控裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)平(ping)板(ban)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)HeLa細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)初始(shi)狀態(tai)。6d-f分(fen)別(bie)顯(xian)示(shi)了HeLa細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)在(zai)(zai)(zai)微(wei)流(liu)控裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)內(nei)和(he)平(ping)板(ban)內(nei)培養72h的(de)(de)(de)(de)狀態(tai)。可(ke)見，在(zai)(zai)(zai)有(you)支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)小(xiao)室中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，HeLa細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)在(zai)(zai)(zai)明(ming)場上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)觀察(cha)受(shou)到(dao)了干擾。因(yin)此需結(jie)(jie)合活/死(綠/紅)染料(liao)染色(se)，以進一步估(gu)計細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)密(mi)度(du)(du)(du)(圖(tu)6g-i)。這些熒(ying)光圖(tu)像中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)亮度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)變化可(ke)能表(biao)明(ming)HeLa細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)在(zai)(zai)(zai)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)深度(du)(du)(du)附著在(zai)(zai)(zai)支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)上(shang)(shang)。圖(tu)6j-l分(fen)別(bie)顯(xian)示(shi)了HeLa細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)在(zai)(zai)(zai)有(you)支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、無支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)48孔板(ban)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)空間分(fen)布(bu)重建(jian)。相應地，3D重建(jian)的(de)(de)(de)(de)X-Z截(jie)面如(ru)圖(tu)6m-o所示(shi)，以表(biao)征細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)在(zai)(zai)(zai)高度(du)(du)(du)(Z軸)方向上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)分(fen)布(bu)。可(ke)以明(ming)顯(xian)觀察(cha)到(dao)，支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)三(san)維重建(jian)高度(du)(du)(du)明(ming)顯(xian)大(da)于(yu)對照(zhao)組(zu)。圖(tu)6p顯(xian)示(shi)帶有(you)支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)密(mi)度(du)(du)(du)顯(xian)著大(da)于(yu)對照(zhao)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)平(ping)板(ban)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)密(mi)度(du)(du)(du)。表(biao)明(ming)，三(san)維動態(tai)培養模型在(zai)(zai)(zai)促進細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)生長方面具有(you)優勢。根據活/死染色(se)結(jie)(jie)果計算活細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)數與總細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)數之(zhi)比，評價HeLa細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)存活率。如(ru)圖(tu)6q所示(shi)，平(ping)板(ban)和(he)對照(zhao)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)存活率為(wei)86.7%和(he)90.8%，而(er)支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)微(wei)流(liu)控裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)存活率為(wei)95.3%，優于(yu)對照(zhao)組(zu)。圖(tu)6r顯(xian)示(shi)了培養72小(xiao)時(shi)后，有(you)支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)微(wei)流(liu)控裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)縱橫比中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)位數約(yue)為(wei)3.2，是平(ping)板(ban)和(he)無支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)1.5倍以上(shang)(shang)。結(jie)(jie)果表(biao)明(ming)，支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)可(ke)以促進細(xi)(xi)(xi)長和(he)紡錘形的(de)(de)(de)(de)HeLa細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)形態(tai)發生。

　　圖6HeLa細胞生長在微流(liu)控(kong)裝置和平(ping)板(ban)內

　　7.微流控裝置和平(ping)板中DOX的(de)細胞毒(du)性評價

　　實驗結果表(biao)明，在不同濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)DOX作(zuo)用下，支架(jia)(jia)組(zu)的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)存活(huo)率(lv)始(shi)終高于(yu)(yu)對(dui)照組(zu)，且細(xi)胞(bao)(bao)存活(huo)率(lv)隨DOX濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增加而(er)降低(di)。較高濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)DOX對(dui)HeLa細(xi)胞(bao)(bao)存活(huo)率(lv)的(de)(de)(de)(de)影響較低(di)濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)更為(wei)顯著，除了(le)(le)藥(yao)物傳遞效(xiao)率(lv)低(di)下外，3D支架(jia)(jia)中(zhong)形成的(de)(de)(de)(de)體(ti)內類微環境可(ke)能(neng)在耐藥(yao)中(zhong)發揮(hui)重(zhong)要作(zuo)用，因為(wei)較高的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)密度(du)(du)(du)限制了(le)(le)DOX對(dui)3D類組(zu)織(zhi)(zhi)結構的(de)(de)(de)(de)滲透(tou)。此外，從熒光(guang)圖像中(zhong)可(ke)以明顯地觀(guan)察到DOX作(zuo)用24h后細(xi)胞(bao)(bao)形態的(de)(de)(de)(de)變化，支架(jia)(jia)裝置的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)長寬比中(zhong)位數仍然(ran)高于(yu)(yu)其他組(zu)，意味著治療后細(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)去極化行為(wei)也(ye)表(biao)現出對(dui)DOX的(de)(de)(de)(de)劑量依賴性反(fan)應(ying)，與細(xi)胞(bao)(bao)活(huo)力是一致。以上(shang)結果表(biao)明，具有支架(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)微流控設備(bei)，為(wei)體(ti)外細(xi)胞(bao)(bao)研(yan)究、組(zu)織(zhi)(zhi)工程和腫瘤(liu)治療藥(yao)物篩選提供自然(ran)的(de)(de)(de)(de)微環境（圖7）。

　　圖7微(wei)流控裝置和平板中的HeLa細(xi)胞經(jing)不同濃度的DOX處理24h后的細(xi)胞毒性研究

　　ATA-2048高壓放大器

　　帶寬：（-3dB）DC~1MHz

　　電壓：400Vp-p（±200Vp）

　　電流：80mAp

　　功率：16Wp

　　10mV/V電壓監(jian)測

　　可程控

　　綜上所述，研制(zhi)了(le)(le)一種“三明治”結構的(de)微(wei)流(liu)控裝(zhuang)置，用(yong)于在有(you)流(liu)體(ti)流(liu)動的(de)三維微(wei)環(huan)境中進行動態細(xi)(xi)胞(bao)培養。該(gai)裝(zhuang)置由三層(ceng)組成，上層(ceng)用(yong)于引入(ru)細(xi)(xi)胞(bao)和固定支架(jia)，中間(jian)層(ceng)模(mo)仿細(xi)(xi)胞(bao)外(wai)基質提供(gong)3D附(fu)著區(qu)，底層(ceng)模(mo)仿血管(guan)為(wei)細(xi)(xi)胞(bao)提供(gong)動態培養液。利用(yong)3D打印(yin)技術(shu)和微(wei)細(xi)(xi)加工技術(shu)成功地制(zhi)作(zuo)了(le)(le)該(gai)器件。該(gai)支架(jia)可以(yi)為(wei)細(xi)(xi)胞(bao)培養提供(gong)更穩定的(de)流(liu)體(ti)微(wei)環(huan)境，具(ju)有(you)良(liang)好的(de)流(liu)動性(xing)(xing)，促進了(le)(le)細(xi)(xi)胞(bao)的(de)生長和活力。DOX的(de)體(ti)外(wai)細(xi)(xi)胞(bao)毒性(xing)(xing)評估(gu)證實，采用(yong)3D支架(jia)模(mo)擬體(ti)內微(wei)環(huan)境的(de)裝(zhuang)置具(ju)有(you)更高(gao)的(de)耐藥性(xing)(xing)。可為(wei)體(ti)外(wai)細(xi)(xi)胞(bao)研究、組織工程和腫瘤治療(liao)藥物篩選提供(gong)良(liang)好的(de)微(wei)環(huan)境。

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