베나플럭스마이크로 흐름 제어 칩인체 혈관 연구에서의 응용

하나,배경

인체순환계통은 많은 부동한 류형의 혈관을 포함하는데 그들은 혈구, 영양물질, 산소, 이산화탄소와 호르몬 등을 신체의 각 부위에 수송한다.혈관도 혈전, 염증, 죽상경화 등의 질환에서 중요한 역할을 한다.미세 흐름 제어 기술의 발전에 따라 점점 더 많은 연구자들이 체외에서 인체 혈관을 시뮬레이션하여 관련 질병의 메커니즘과 약물 연구를 진행하려고 시도하고 있다.VenaFlux 플랫폼은 Cellix가 혈관 연구를 위해 특별히 제안한 Starter, Pro 및 Elite 버전을 포함하는 마이크로 흐름 제어 통합 시스템입니다.본고는 이 플랫폼이 인체 혈관 연구에 응용되는 작업 원리와 응용 분야를 간략하게 소개할 것이다.

2.VenaFlux의 작동 방식

VenaFlux는 어떻게 인체 혈관을 시뮬레이션합니까?

혈액이 흐르는 과정에서 혈액이 혈관벽에 가해지는 힘을 절단 응력이라고 하는데, 힘-면적 단위 (일반적으로 dyne/cm²) 는 혈관에 따라 절단 응력이 다르다는 것을 나타낸다.Vena8 Fluoro + 및 Vena8 Endothelial+ 바이오 칩의 마이크로 채널은 동맥, 정맥 및 모세혈관과 유사하며 연구자가 체외 절단 응력에서 혈액 및 혈액 응고 인자의 역할을 연구하는 데 도움이됩니다.

체내의 생리적 절단 응력을 시뮬레이션하기 위해 Cellix는 정밀한 미세 유체 Mirus Evo 펌프와 ExiGo 펌프를 이용하여 고정 또는 가변 절단 응력으로 세포 샘플이나 전혈을 Vena8 Fluoro+ 또는 Vena8 Endothelial+ 바이오 칩의 마이크로 채널로 수송한다.

생체 칩은 생리적 조건을 시뮬레이션하기 위해 온도 제어 가능한 마이크로 환경실에 배치됩니다.이 마이크로환경실은 디지털카메라가 있는 거꾸로 현미경이 있는 플랫폼에 위치해있으며 현미경과 카메라는 자동영상/영상수집을 진행한다.

Image Pro Premier는 현미경과 디지털 카메라로 촬영한 이미지를 분석하는 세포 분석 소프트웨어 프로그램이다.이 소프트웨어를 이용하면 칩 속 단일 혈전이나 집합체의 수를 측정할 수 있고, 백혈구 굴림 속도, 접착과 이동 등을 분석하는 데도 활용할 수 있다.다음은 일부 연구 예입니다.

Image Pro Premie를 사용하여 Vena8 Fluoro+ 바이오칩의 섬유형 콜라겐 코팅 마이크로튜브의 혈전 형성 분석

Image Pro Premier를 사용하여 Vena8 Fluoro+ 칩의 VCAM 코팅 마이크로파이프에 THP-1 세포의 접착 분석

Image Pro Premier를 사용하여 Vena8 Fluoro+ 칩의 E-셀룰로오스 코팅 마이크로튜브에서 THP-1 세포 스크롤 속도 분석

셋,베나플럭스응용 분야

혈전:

흔히 인체에서 혈관이 손상되면 대량의 출혈을 방지하기 위해 혈소판과 섬유단백질이 혈응괴를 형성한다.그러나 때로는 혈관이 손상되지 않았더라도 여전히 혈전이 형성되는데 이는 연구자들의 혈전형성메커니즘 및 예방퇴치에 대한 흥미를 불러일으켰다.혈전의 형성은 혈소판 접착, 활성화, 혈소판 집합 등을 포함한 다단계 과정이다.혈소판의 접착, 집합, 혈전 형성을 연구하려면 절단이 흐르는 조건에서 해야 한다.

염증:

일반적으로 고전적인 3단계 백혈구 흡착 급련에는 세포 굴림, 세포 접착, 세포 이동이 포함된다.세포굴림은 선택소가 매개하는 굴림으로서 E-선택소는 일부 백혈구표면단백질에 존재하는 수용체와 식별하고 결합시켜 세포가 혈관의 내피표면을 따라 굴러가게 한다.염증반응이 진행됨에 따라 손상된 조직에서 방출된 추화인자가 혈관에 들어가 굴러가는 백혈구를 활성화하는데 이런 백혈구는 내피표면과 긴밀히 결합되며 세포접착은 염증조직으로 이전하기전의 중요한 절차이다.세포 이동은 세포가 이동 신호를 받거나 어떤 물질의 경도를 느낀 후에 생기는 이동이다.

동맥경화:

얼룩 (지방 퇴적물) 의 축적으로 인한 동맥이 좁아지면서 동맥경화는 가장 흔히 볼 수 있는 심혈관질환 중 하나로 뇌졸중이나 관상동맥질환 등 많은 질병을 초래할 수 있다.

넷째,VenaFlux 다중 버전 소개

VenaFlux는 시작자: VenaFluxAssay 소프트웨어가 설치된 PC는 USB를 통해 Mirus Evo 펌프에 연결됩니다.Mirus Evo 펌프 튜브 키트는 Mirus Evo 펌프를 MultiFlow8에 연결하고 MultiFlow8은 튜브를 연결하여 바이오 칩에 연결합니다.바이오칩은 현미경 탑재대의 마이크로 환경실에 배치됩니다(VenaFlux Starter에는 현미경이 포함되지 않음).

VenaFlux는 프로: Axio Vert A1 현미경 및 디지털 카메라와 함께 Starter 액세서리를 사용하여 다음 그림과 같이 작동합니다.

VenaFlu는x 엘리트：Starter 액세서리에 Axio Observer7 현미경과 디지털 카메라를 장착합니다.제품 실물도는 그림과 같다.

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