东南大学赵远锦教授《Nature Protocols》毛细管微流控芯片在肝脏芯片中的应用-汶颢股份
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东南大学赵远锦教授《Nature Protocols》毛细管微流控芯片在肝脏芯片中的应用

东南大学赵远锦教授课题组“器官芯片”的研究中取得重要进展,课题组成员受肝小叶的结构启发,设计并总结了由玻璃毛细管组装而成的微流控芯片,基于这些微流控芯片能够制备出具有复杂微结构的纤维。这种能够在体外模仿肝脏基本单元的纤维能够为“肝脏芯片”的进一步研究打下基础。该研究成果于2018年10月23日以“Design of capillary microfluidics for spinning cell-laden microfibers”为题发表在国际顶级期刊《Nature Protocols》(自然-实验手册)杂志上,赵远锦教授是该篇论文的唯一通讯作者。

毛细管微流控芯片 

在肝脏芯片的研究中,能够在体外模拟肝脏的结构和功能一直是学者研究的重心。肝小叶是肝脏结构和功能的单位,呈多角形,小叶的中央有一条圆形的静脉。受这样的结构启发,赵远锦教授课题组试图制备具有中空结构、核壳结构、多组分核壳结构等微结构的纤维,并在纤维的各组分中包裹不同的细胞来模拟这一结构。为了制备这些具有复杂结构的纤维,不同种类的毛细管微流控芯片应运而生。毛细管微流控芯片是有多根玻璃毛细管组装而成的,能够根据需要制备出的结构组合出不同的通道,具有可设计、可修饰、易于拆装等特性,在制备复杂微结构纤维材料上具有很好的优势。

文章从毛细管处理、微流控芯片组装、微流控芯片运行三个步骤详细介绍了用来制备不同复杂结构、包裹细胞纤维的毛细管微流控芯片的制备流程:简单组装的微流控芯片用来制备单一组分的纤维;多级嵌套毛细管微流控芯片可用来制备具有复杂核壳结构的纤维;多通道毛细管微流控芯片可用于制备具有多种不同组分的纤维。通过在不同前驱体溶液中混合不同种类的细胞就能实现一步制备具有不同形貌的包裹有细胞的纤维,这些纤维通过进一步的排列、编织、细胞培养等操作能够进一步模拟血管、肝小叶等组织结构,从而为其在肝脏芯片中的应用打下了基础。

该研究论文由东南大学作为唯一完成单位,论文第一作者为16级博士生余筠如同学。相关工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及高等学校学科创新引智计划(东南大学“器官芯片学科创新引智基地”项目)的资助。

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