流體剪切力系統(tǒng)在生物醫(yī)學(xué)研究中應(yīng)用

流體剪切力系統(tǒng)是一種通過在流體灌注的蓄液器內(nèi)施加空氣壓力來產(chǎn)生液體流動的裝置。該裝置通過使用特殊切換模式來循環(huán)液體，產(chǎn)生恒定的單向流動。 這使其成為在長期細(xì)胞培養(yǎng)中應(yīng)用確定的剪切應(yīng)力的理想設(shè)置。使用流體剪切力泵系統(tǒng)，可以模擬連續(xù)和脈動層流以及振蕩流動。從而模擬生理狀態(tài)下血管，淋巴管等組織液體流動環(huán)境，進(jìn)而開展相關(guān)細(xì)胞研究工作。廣州科適特科學(xué)儀器有限公司長期致力流體相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究及技術(shù)服務(wù)，整理流體剪切力系統(tǒng)在生物醫(yī)學(xué)研究中簡要介紹如下。
下面簡單總結(jié)一下流體剪切力系統(tǒng)常見的幾種應(yīng)用情況。

一. 流動下的長期細(xì)胞培養(yǎng)

原理：在體內(nèi)，內(nèi)皮細(xì)胞在剪切應(yīng)力條件下發(fā)育和分化。 當(dāng)開始使用內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行基于細(xì)胞的檢測時，您應(yīng)該考慮這種機(jī)械力對細(xì)胞形態(tài)和生理的可能影響。 為了使細(xì)胞處于更生理的，體內(nèi)狀態(tài)，它們在流動下培養(yǎng)數(shù)小時至數(shù)周，產(chǎn)生更相關(guān)的結(jié)果。 換句話說，流動調(diào)節(jié)對于使用生理學(xué)上潛在流動條件的細(xì)胞的任何類型的研究都是至關(guān)重要的。
應(yīng)用實(shí)例
通過各種實(shí)驗(yàn)讀數(shù)研究剪切應(yīng)力對內(nèi)皮細(xì)胞生理的影響，如免疫熒光，蛋白質(zhì)印跡，qPCR和FACS
準(zhǔn)備細(xì)胞層用于隨后的功能測定，例如滾動和粘附或轉(zhuǎn)移測定


 

流動特性	連續(xù)層流，非均勻流動，振蕩流動（擾動流動模擬所需），脈動流動
實(shí)驗(yàn)持續(xù)時間	數(shù)小時，長達(dá)數(shù)周
推薦的泵	ibidi流體泵系統(tǒng)
推薦的μ-Slides	μ-Slide I Luer ，  μ-Slide VI0.4 μ-Slide Y形

二、滾動和粘附分析

原理
在滾動和粘附測定中，用蛋白質(zhì)涂層或細(xì)胞層在表面上灌注白細(xì)胞和/或血小板。 可以在各種條件下（例如，在基因敲低或藥物處理后）分析它們對表面的粘附和與表面的相互作用。
應(yīng)用實(shí)例
1 研究血小板和白細(xì)胞在內(nèi)皮細(xì)胞或基質(zhì)蛋白層上的粘附

 

流動特性	連續(xù)層流
實(shí)驗(yàn)持續(xù)時間	幾分鐘到幾個小時
推薦的泵	ibidi泵系統(tǒng) 注射泵蠕動泵
推薦的μ-Slides	μ-Slide I Luer      μ-Slide VI 0 .4 μ-Slide Y形

三、定義的液體交換

原理
通道載玻片和泵用于向細(xì)胞提供精確限定量的培養(yǎng)基和/或任何感興趣的補(bǔ)充物。
應(yīng)用實(shí)例
1 定義細(xì)胞培養(yǎng)基的交換
2 活Ca2+ - 成像
3 藥物刺激的貼壁細(xì)胞的活細(xì)胞成像
4 細(xì)胞染色的活細(xì)胞成像

流動特性	短時間的層流
實(shí)驗(yàn)持續(xù)時間	幾分鐘到幾個小時
推薦的泵	手動液體輸送，注射泵，蠕動泵
推薦的μ-Slides	μ-Slide VI0 .4 μ-Slide I Luer

四、3D細(xì)胞培養(yǎng)

原理
細(xì)胞在3D凝膠基質(zhì)中培養(yǎng)。 將間質(zhì)流直接施加到凝膠上以向細(xì)胞提供營養(yǎng)物O2和CO2以維持最佳條件。
應(yīng)用實(shí)例
凝膠基質(zhì)中的單細(xì)胞，球狀體或類器官的3D培養(yǎng)（例如，與肝細(xì)胞，成纖維細(xì)胞，肌細(xì)胞，腎細(xì)胞和干細(xì)胞）

流動特性	間隙流量非常低
實(shí)驗(yàn)持續(xù)時間	小時至長達(dá)數(shù)周
推薦的泵	ibidi流體泵系統(tǒng)
推薦的μ-Slides	μ-Slide VI0 .4 μ-Slide I Luer

五、細(xì)胞電阻抗傳感器(ECIS)流動分析

細(xì)胞電阻抗傳感器（ECIS）是通過阻抗測量粘附細(xì)胞層中的形態(tài)和生理變化的平臺。活細(xì)胞可以直接在容器中測量而沒有任何干擾，并且不需要任何染色。 ECIS流陣列使研究人員能夠?qū)⑷魏晤愋偷牧鲃訙y定與并行阻抗測量相結(jié)合。


六 參考文獻(xiàn)
1. Schulz C, et al. (2009) Novel Methods for Assessment of Platelet and Leukocyte Function Under Flow - Application of Epifluorescence and Two-Photon Microscopy in a Small Volume Flow Chamber Model. Open Biol J 2(1):130–136.