Улучшите анализ взаимодействия крови и внеклеточной жидкостью мозга с помощью микрофлюидики. Выполняйте эксперименты с динамической перфузией, чтобы лучше имитировать условия in vivo и получать физиологически точные результаты с помощью универсального, удобного, настраиваемого и автоматизированного набора оборудования Elveflow для исследования гематоэнцефалического барьера на микрофлюидном чипе. Оборудование, входящее в комплект, можно легко комбинировать с микроскопом для считывания показаний в реальном времени.
В комплект входят инструменты Elveflow, в том числе высокоточный контроллер Elveflow OB1 и, при необходимости, микрофлюидный мембранный чип, состоящий из сосудистого канала и нервного канала, разделенных мембраной. Долгосрочное динамическое совместное культивирование эндотелиальных клеток и нервных клеток (астроцитов, перицитов, нейронов) позволяет изучать функции гематоэнцефалического барьера (или ГЭБ) и проводить скрининг лекарств для разработки новых препаратов. Elveflow обеспечивает постоянную и полную поддержку клиентов, чтобы помочь вам выбрать правильные инструменты и достичь Ваших экспериментальных целей.
Набор для исследования ГЭБ
- Plug-and-play платформа, автоматизированная перфузия; - Моделирование ГЭБ на микрофлюидном чипе; - Имитация in vivo моделей с использованием динамического культивирования клеток и приложенного напряжения сдвига; - Простая однонаправленная рециркуляция с использованием микрофлюидных клапанов; - Удобный для новичков набор микрофлюидных инструментов с подробными руководствами пользователя. |
Разработка модели гематоэнцефалического барьера, которая имитирует поведение in vivo с использованием статических однослойных культур, затруднена из-за плохой репликации микроокружения. Использование гематоэнцефалического барьера на микрофлюидном чипе для динамического культивирования позволяет лучше воспроизводить микроокружение и контролировать напряжение сдвига.
Этот простой в использовании гематоэнцефалический барьер на микрофлюидном чипе имеет несколько важных функций, включая точную и идеально контролируемую скорость потока, рециркуляцию различных растворов и программное обеспечение для гибкого планирования процедур и автоматизации. Эти функции приводят к снижению затрат и улучшают точность и воспроизводимость.
Контроллер Elveflow OB1 MK3+ обеспечивает полностью безимпульсное управление потоком с быстрым откликом в сочетании с датчиками расхода с контурами обратной связи. Это наиболее стабильное и точное микрофлюидное решение на рынке, особенно по сравнению со шприцевыми и перистальтическими насосами.
Комплект оборудования:
|
OB1 vs поршневой насос |
Узнайте больше об управлении потоком давлением и о том, почему OB1 Elveflow больше подходит для приложений «орган на чипе», чем шприцевые и перистальтические насосы.
Перфузируемая среда однонаправленно рециркулирует через гематоэнцефалический барьер на чипе благодаря нескольким 3-портовым / 2-позиционным клапанам, которые управляются настраиваемыми автоматическими последовательностями. Дополнительную информацию о том, как работает рециркуляция среды с использованием микрофлюидных клапанов, можно найти в этом подробном протоколе.
Модель гематоэнцефалического барьера содержится внутри микрофлюидного чипа, который может иметь разные конфигурации. Этот чип обычно состоит из двух каналов, одного сосудистого и одного нервного канала, разделенных пористой мембраной. Чипы могут быть изготовлены самостоятельно из PDMS с различной геометрией в соответствии с конкретными потребностями. В качестве альтернативы, компания microfluidic ChipShop может предоставить коммерческие мембранные чипы, такие как fluidic 480, которые оптически прозрачны и совместимы с культурой клеток. Эти чипы могут быть включены в комплект поставки с определенной высотой, шириной, длиной и материалом канала.
Наборы оборудования - лучший способ впервые представить микрофлюидику в вашем эксперименте, поскольку они тщательно разработаны и подобраны, чтобы избежать проблем совместимости, просты в сборке и управляются одним программным обеспечением.
Преимущества микрофлюидики для моделирования ГЭБ
Преимущества и недостатки моделей in vivo и различных стратегий in vitro суммированы в таблице ниже (Chin E, Goh E. 2018), включая снижение стоимости, лучшую физиологическую точность благодаря напряжению сдвига и контролируемой среде. Гематоэнцефалический барьер на микрофлюидном чипе является наиболее многообещающей стратегией для анализа ГЭБ, скрининга лекарств и прорывных приложений персонализированной медицины. Еще одна важная функция, совместимая с использованием микрофлюидной платформы - это соединение и синхронизация систем визуализации с моделью для выполнения мониторинга культур в реальном времени (Bhatia S., Ingber D., 2014).
Гематоэнцефалический барьер на микрофлюидном чипе является гибким и может сочетаться с несколькими микрофлюидными функциями, такими как автоматические последовательные инъекции, распараллеливание чипа или генерация капель. Используйте микрофлюидный чип fluidic 480 от microfluidic ChipShop или любой собственный чип в зависимости от желаемых характеристик модели.
Схематическое изображение примерной модели ГЭБ с указанием основных компонентов, типов клеток и их пространственного расположения: эндотелиальные клетки, выстилающие нижнюю сосудистую камеру; астроциты и перициты, выстилающие другую сторону фильтрующей мембраны, с нейронами внеклеточного матрикса (ЕСМ) головного мозга. Рисунок адаптирован из Brown, Jacquelyn A., et al (2015).
Гематоэнцефалический барьер на микрофлюидном чипе
Гематоэнцефалический барьер или ГЭБ - это диффузионный барьер, образованный эндотелиальными клетками, астроцитами и перицитами, который предотвращает попадание большинства веществ из крови в мозг и играет важную роль в поддержании гомеостаза мозга. Исследования ГЭБ затруднены, и исследования, основанные на клеточных культурах или моделях животных, не могут быть воспроизведены с достаточной точностью. Однако получение более совершенной модели ГЭБ чрезвычайно важно, поскольку он связана с рядом заболеваний, включая болезнь Альцгеймера или эпилепсию, которые являются большим бременем для здоровья и финансов во всем мире.
Чтобы более точно смоделировать ГЭБ, эндотелиальные клетки должны испытывать напряжение сдвига от кровообращения, что требует иной настройки, чем статическая культура клеток. Микрофлюидика - единственная доступная технология, которая должным образом имитирует ГЭБ in vitro с его многоклеточной и сложной структурой в динамических условиях. Использование животных моделей in vivo включает полную сложность клеток, но они обладают критическими недостатками, такими как физиологические различия с людьми, стоимость и этические проблемы. 80% препаратов, успешно испытанных на животных, не прошли клинические испытания на людях.
Поэтому были разработаны различные стратегии микрофлюидных моделей для имитации ГЭБ на чипе с использованием различных макетов микрофлюидных чипов с мембраной или без нее.
Формирование плотного соединения эндотелиальными клетками головного мозга новорожденных крыс в статических и проточных условиях, на что указывает иммунофлуоресцентное окрашивание ZO-1. (A) показаны эндотелиальные клетки головного мозга крысы, культивируемые в статических условиях, (B-F) эндотелиальные клетки головного мозга крысы, культивируемые в потоке.
Персонализация набора оборудования для моделирования ГЭБ
Микрофлюидный чип Fluid 480 от microfluidic ChipShop состоит из двух входных и выходных отверстий над и под мембраной, которые обеспечивают перенос молекул. Также доступны различные размеры пор, материалы и геометрия чипа с большим количеством входных отверстий.
Набор оборудования Elveflow для моделирования ГЭБ можно полностью настроить в соответствии с вашими потребностями. Специалисты Elveflow и исследователи в области микрофлюидики помогут Вам выбрать лучшие инструменты и аксессуары и будут сопровождать вас во время настройки Вашей платформы, пока вы не получите первые экспериментальные результаты.
Elveflow может предоставить широкий спектр различных резервуаров, датчиков потока, детекторов пузырьков и ловушек или любых соответствующих микрофлюидных инструментов. Все инструменты Elveflow управляются одним и тем же программным интерфейсом Elveflow, который позволяет автоматизировать рабочий процесс и облегчает интеграцию с помощью бесплатных доступных библиотек.