本文將與大家分享，高壓放大器在仿人眼血管生成的血管芯片模型研究中的應(yīng)用，希望能對(duì)各位工程師有所幫助與啟發(fā)。

　　血管網(wǎng)絡(luò)形成是一個(gè)復(fù)雜的過程，對(duì)于脊椎動(dòng)物的發(fā)展至關(guān)重要。動(dòng)態(tài)模擬血管系統(tǒng)，同時(shí)開展各種功能，例如傳送關(guān)鍵因子。內(nèi)皮細(xì)胞經(jīng)歷了激活，增殖，遷移，對(duì)齊，成管，修剪，統(tǒng)稱為血管形態(tài)發(fā)生。從已有血管形成新血管被稱為血管新生。通過各種分子機(jī)制的表征以及幾種血管生成促進(jìn)劑和抑制劑的識(shí)別，大大推進(jìn)了血管新生的研究。同時(shí)必須理解生理病理?xiàng)l件下的血管新生，涉及周圍微環(huán)境中的信號(hào)機(jī)制。研究人員試圖發(fā)現(xiàn)血管生成抑制劑。基本上，體外模型應(yīng)該能夠定義并整合真實(shí)反映目標(biāo)組織/器官的主要微環(huán)境。

　　血管新生——新血管從已有血管中生長，受控于細(xì)胞微環(huán)境中的線索，例如血管生長因子的可控空間梯度。然而，當(dāng)前體外模型不可擴(kuò)展用于深入研究血管生成。本研究開發(fā)了一種基于塑料的微流控芯片來重建體外3D血管網(wǎng)絡(luò)。識(shí)別了現(xiàn)有系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)，即生產(chǎn)率低以及實(shí)驗(yàn)難度大，提出了一個(gè)突破性建議同時(shí)減小缺點(diǎn)。塑料材料的選擇有助于提高體外設(shè)備的生產(chǎn)率和可用性。通過采用該材料，該芯片可以提供簡單的流體圖案化，有助于構(gòu)造細(xì)胞培養(yǎng)微環(huán)境。與之前的體系相比，該芯片可以形成向內(nèi)和向外的徑向血管出芽，顯示出功能和形態(tài)上完整的微血管。所開發(fā)的血管新生模型上產(chǎn)生了抗血管生成藥物篩選的劑量反應(yīng)結(jié)果。該模型可以為正常和病理?xiàng)l件下的血管研究以及眼部新生血管化基礎(chǔ)研究做出重大貢獻(xiàn)。另外，可以將其作為一個(gè)工具來開展更實(shí)用的，擴(kuò)展的臨床前研究，從而替代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。

　　近期發(fā)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，來自首爾大學(xué)的NooLiJeon教授團(tuán)隊(duì)。

　　本文展示了一個(gè)基于塑料微流控芯片的工程化3D血管網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。這一平臺(tái)提供了一種簡易方法來實(shí)現(xiàn)流體圖案化，采用塑料材料取代廣泛應(yīng)用的PDMS。該方法可以通過構(gòu)造一個(gè)結(jié)構(gòu)來引導(dǎo)親水條件下的表面流體運(yùn)動(dòng)從而圖案化兩種或多種流體。最終，這樣的圖案化允許細(xì)胞共培養(yǎng)環(huán)境，適合器官模擬系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了一個(gè)圓形結(jié)構(gòu)作為流體引導(dǎo)，并將內(nèi)皮細(xì)胞和肺成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)來重建一個(gè)3D血管網(wǎng)絡(luò)模型。通過構(gòu)造一個(gè)圓形結(jié)構(gòu)作為細(xì)胞培養(yǎng)流道，細(xì)胞間生物醫(yī)學(xué)交流可以徑向統(tǒng)一化.。利用這一特征，控制了各個(gè)方向上血管新生反應(yīng)的出芽方向。這一形成很接近眼新生血管化研究中觀察到的正常和病理狀態(tài)下的視網(wǎng)膜和角膜血管新生。研究中，觀察到功能和形態(tài)上建立的微血管，通過施加抑制血管新生藥物，證實(shí)了這一系統(tǒng)作為篩藥平臺(tái)的潛力。

　　圖1.人眼解剖示意圖。

　　圖2.注塑成型圓形微流控芯片的整體配置和應(yīng)用規(guī)則。

　　圖3.圓形共培養(yǎng)系統(tǒng)證實(shí)3D微血管網(wǎng)絡(luò)的形成。

　　圖4.血管新生模型的開發(fā)作為一個(gè)向內(nèi)血管出芽過程。

　　圖5.血管新生中徑向定向血管出芽的開發(fā)。

　　交叉學(xué)科方法的最新進(jìn)展推動(dòng)了復(fù)雜實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷拈_發(fā)和各種應(yīng)用，重現(xiàn)血管生成和血管新生。特別地，越來越多地研究理解血管新生的方法，包括腫瘤，骨，眼，和屏障模型。這樣的研究應(yīng)該不僅僅保持為一個(gè)學(xué)術(shù)案例，而應(yīng)該拓展到實(shí)際終端用戶。

　　本研究開發(fā)了一個(gè)基于塑料的微流控芯片來實(shí)現(xiàn)3D血管網(wǎng)絡(luò)的工程化和配置。這一微流控芯片克服了近年來大量研究的PDMS系統(tǒng)的一些缺點(diǎn)，從而可以作為一個(gè)更好的實(shí)驗(yàn)工具。利用3D打印確定了最佳設(shè)計(jì)后，采用了注塑成型工藝。這一制造技術(shù)很有價(jià)值，它可以實(shí)現(xiàn)高度設(shè)計(jì)自由以及及時(shí)反映尺寸和結(jié)構(gòu)變化。不同于現(xiàn)有制造技術(shù)，可以大批量生產(chǎn)大量設(shè)備。證實(shí)了所采用的塑料與過去研究中所采用的PDMS相比不太容易發(fā)生疏水性小分子相關(guān)的吸附問題。利用了親水條件下的流體行為來實(shí)現(xiàn)流體快速簡易圖案化。這一圖案化方法可以實(shí)現(xiàn)芯片上一種或多種流體的圖案化，以同心層作為樞軸導(dǎo)向。這一方法的一個(gè)重大進(jìn)步是突出生化蛋白的表達(dá)以及構(gòu)造經(jīng)過形態(tài)學(xué)驗(yàn)證的3D血管網(wǎng)絡(luò)的能力。利用該芯片的結(jié)構(gòu)特征，可以設(shè)計(jì)一個(gè)接近眼血管生成的模型。徑向生長的血管出芽可以向內(nèi)或向外定向。這一模型有望用作一個(gè)體外平臺(tái)來替代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，例如整裝和微口袋檢測，目前用于眼新生血管化研究。基于塑料的工程化3D血管系統(tǒng)的強(qiáng)大可重復(fù)性意味著我們期望將它用于基本血管生物學(xué)研究以及血管化器官模型，遠(yuǎn)超過去研究中開發(fā)的系統(tǒng)。本質(zhì)上，我們致力于完全替代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，并開發(fā)適用于人體藥物研發(fā)的平臺(tái)。

　　ATA-7030高壓放大器

　　帶寬：（-3dB）DC~5kHz

　　電壓：6kVp-p（±3kVp）

　　電流：30mAp

　　功率：90Wp

　　壓擺率：≥67V/μs

　　可程控

　　本資料由Aigtek安泰電子整理發(fā)布，更多案例及產(chǎn)品詳情請持續(xù)關(guān)注我們。西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率放大器模塊、功率信號(hào)源、射頻功率放大器、前置微小信號(hào)放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測量儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)，為用戶提供具有競爭力的測試方案。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。如想了解更多功率放大器等產(chǎn)品，請持續(xù)關(guān)注安泰電子官網(wǎng)www.sillink.com.cn或撥打029-88865020。

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