ibidi 技術(shù)預(yù)告

　　ibidi致力于提供創(chuàng)新的細(xì)胞顯微鏡技術(shù)及前沿工具。我們研發(fā)團(tuán)隊(duì)始終致力于將最新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)盡早轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。

　　在此過程中，我們積累了更多已驗(yàn)證的成果，這些成果尚未轉(zhuǎn)化為商業(yè)化產(chǎn)品。我們渴望通過專注的協(xié)作伙伴關(guān)系，攜手邁出下一步。

　　本期為您精選DynaVasc——基于灌流微流控芯片的自組裝血管網(wǎng)絡(luò)這一高科技解決方案。本項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)已通過功能性原型證明了其價(jià)值。

　　DynaVasc – 基于灌流微流控芯片的自組裝血管網(wǎng)絡(luò)

　　DynaVasc是一款兼容3D生物打印技術(shù)的微流控芯片，專為動(dòng)態(tài)培養(yǎng)血管化組織模型而設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞自組裝血管結(jié)構(gòu)并進(jìn)行培養(yǎng)。

　　該項(xiàng)目彰顯了ibidi在血管生物學(xué)、微流控技術(shù)及流體檢測(cè)開發(fā)領(lǐng)域的專業(yè)實(shí)力。

　　重要意義

　　DynaVasc首次實(shí)現(xiàn)了在精確控制的流體條件下，觀察血管網(wǎng)絡(luò)如何生長(zhǎng)、重塑及響應(yīng)機(jī)械力的過程。

　　這標(biāo)志著在體外重現(xiàn)復(fù)雜血管過程邁出了關(guān)鍵一步。

　　通過構(gòu)建逼真且動(dòng)態(tài)的體外模型，DynaVasc為研究和對(duì)抗動(dòng)脈粥樣硬化、血栓形成、中風(fēng)及癌癥等疾病開辟了新的可能性。

　　DynaVasc幫助研究人員：

　　• 分析生理剪切應(yīng)力下的血管生長(zhǎng)與重塑

　　• 探究?jī)?nèi)皮屏障功能與通透性

　　• 在動(dòng)態(tài)流體環(huán)境中測(cè)試血管靶向療法及抗血管生成療法

　　• 通過基于人體模型系統(tǒng)，替代或減少動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

　　最終，DynaVasc為理解和治療血管疾病提供了關(guān)鍵工具——該類疾病是全球主要致死原因之一。

　　技術(shù)理念：血管建模新方法

　　DynaVasc 芯片允許內(nèi)皮細(xì)胞在預(yù)設(shè)的流體條件下，于微通道內(nèi)生長(zhǎng)并形成類血管結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)而言之，將內(nèi)皮細(xì)胞接種于生物相容性水凝膠中置入芯片，通過周邊灌流啟動(dòng)血管生成，從而形成血管網(wǎng)絡(luò)。這些自組裝血管結(jié)構(gòu)可直接應(yīng)用于藥物測(cè)試流程。該技術(shù)為動(dòng)物模型提供了可行替代方案，并能在血管模型中運(yùn)用患者來源的原代細(xì)胞開發(fā)個(gè)性化醫(yī)療方案。

　　該芯片極大地簡(jiǎn)化了將灌流系統(tǒng)連接到自組織血管結(jié)構(gòu)的操作，并支持在顯微鏡下觀察血管生成過程。通過這種可控環(huán)境，該系統(tǒng)為研究血管生長(zhǎng)、通透性及對(duì)機(jī)械/化學(xué)信號(hào)的響應(yīng)提供了可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)條件。

　　(A)芯片設(shè)計(jì)的數(shù)字圖像，中央腔室放大視圖。放大圖中微型針腳設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)腔室內(nèi)澆鑄粘性水凝膠，而不阻塞相鄰?fù)ǖ馈?

　　(B)使用3D生物打印機(jī)在中央腔室內(nèi)打印微滴。

　　(C)打印微滴的顯微圖像，其結(jié)構(gòu)為瓊脂糖水凝膠包裹的腎臟細(xì)胞。

　　(D)芯片封蓋后可實(shí)現(xiàn)通道灌流。圖中紅色液體注入通道以可視化流動(dòng)狀態(tài)。

　　(E)使用原代內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行自組裝血管化的熒光染色。

　　(F)打印后肝細(xì)胞液滴的活/死檢測(cè)，顯示細(xì)胞存活率極高。

　　現(xiàn)狀與展望

　　DynaVasc項(xiàng)目已作為一項(xiàng)研究合作項(xiàng)目，與德國(guó)達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)印刷科學(xué)與技術(shù)研究所(IDD)共同完成，并已發(fā)表(Fritschen A, Lindner N, Scholpp S, et al. High-Scale 3D-Bioprinting Platform for the Automated Production of Vascularized Organs-on-a-Chip. Adv Healthc Mater. 2024;13(17):e2304028. doi:10.1002/adhm.202304028.)。DynaVasc芯片目前處于原型階段。

　　已為具有特殊通道和儲(chǔ)液腔的細(xì)胞培養(yǎng)器提交了專利申請(qǐng)(EP 4289933 A1)，涵蓋了DynaVasc設(shè)計(jì)的核心概念。

　　已啟動(dòng)一個(gè)后續(xù)項(xiàng)目，以進(jìn)一步開發(fā)芯片設(shè)計(jì)并推動(dòng)芯片上的血管生成研究邁向新高度。

　　協(xié)同性與兼容性

　　DynaVasc芯片兼容ibidi Pump System流體剪切力系統(tǒng)，可在確定的剪切應(yīng)力條件下為血管生物學(xué)、血管生成及內(nèi)皮細(xì)胞研究提供了一個(gè)研究平臺(tái)。

　　相關(guān)ibidi產(chǎn)品

　　• µ-Slide III 3D Perfusion三通道3D灌流載玻片

　　• µ-Slide I Luer 3D單通道3D培養(yǎng)載玻片

　　• ibidi Pump System流體剪切力系統(tǒng)