骨骼是人体内重要的器官。骨质疏松、自身免疫病、过敏、类风湿性关节炎等疾病与骨代谢关系密切。骨转移也经常发生于乳腺癌、前列腺癌、肺癌、黑色素瘤患者。
器官芯片被应用于药物筛选和基础研究,常规的微流控芯片使用PDMS作为材料。但是PDMS偏软,刚性和硬度远低于骨,因此在本文中作者选择羟基磷灰石(HA)作为原料,以立体光刻的技术(SLA)进行加工。
加工后对芯片进行表征,芯片的整体大小控制在60mm以内,基底厚度um,通道高度um,小室的宽度为50-um。放大后可以观察到底面十分致密,没有小孔,
活死染色和CCK8试验证实,HA与PDMS一样,都有很好的生物相容性,不会对成骨细胞的增殖和活性造成影响。
HA被报导能够促进成骨细胞的分化。作者在PDMS和HA表面接种了人胚胎成骨细胞系(hFOB),对几种骨分化marker进行荧光染色,分别是碱性磷酸酶(ALP)、1型胶原(COL-1)、Runx相关转化因子2(RUNX2)、骨钙蛋白(OCN)、骨调素(OPN)。试验结果证实HA相较于PDMS,能够促进hFOB向骨细胞的分化。
为了保证透气性和透明度,作者在HA通道的顶部使用一层PDMS进行封闭。同时,设计了“圣诞树”造型进行两种液体的混合,实现药物的自动梯度分布。作者利用芯片制造了阿霉素从7ug/ml至0.2ug/ml的浓度分布。
为了探究该新型芯片在药物筛选方向的应用前景,作者接种了骨肉瘤细胞系UMR-,然后利用圣诞树结构给予Z1至Z8单元不同浓度的阿霉素。活死染色的结果发现从Z1单元至Z8单元,随着阿霉素浓度上升,细胞出现了明显的死亡。
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇