流體剪切力系統(tǒng)在生物醫(yī)學研究中應用

流體剪切力系統(tǒng)是一種通過在流體灌注的蓄液器內施加空氣壓力來產生液體流動的裝置。該裝置通過使用特殊切換模式來循環(huán)液體，產生恒定的單向流動。 這使其成為在長期細胞培養(yǎng)中應用確定的剪切應力的理想設置。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，進而開展相關細胞研究工作。廣州科適特科學儀器有限公司長期致力流體相關實驗研究及技術服務，整理流體剪切力系統(tǒng)在生物醫(yī)學研究中簡要介紹如下。
下面簡單總結一下流體剪切力系統(tǒng)常見的幾種應用情況。

一. 流動下的長期細胞培養(yǎng)

原理：在體內，內皮細胞在剪切應力條件下發(fā)育和分化。 當開始使用內皮細胞進行基于細胞的檢測時，您應該考慮這種機械力對細胞形態(tài)和生理的可能影響。 為了使細胞處于更生理的，體內狀態(tài)，它們在流動下培養(yǎng)數(shù)小時至數(shù)周，產生更相關的結果。 換句話說，流動調節(jié)對于使用生理學上潛在流動條件的細胞的任何類型的研究都是至關重要的。
應用實例
通過各種實驗讀數(shù)研究剪切應力對內皮細胞生理的影響，如免疫熒光，蛋白質印跡，qPCR和FACS
準備細胞層用于隨后的功能測定，例如滾動和粘附或轉移測定


 

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
實驗持續(xù)時間	數(shù)小時，長達數(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，用蛋白質涂層或細胞層在表面上灌注白細胞和/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。
應用實例
1 研究血小板和白細胞在內皮細胞或基質蛋白層上的粘附

 

流動特性	連續(xù)層流
實驗持續(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
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三、定義的液體交換

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

流動特性	短時間的層流
實驗持續(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細胞培養(yǎng)

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

流動特性	間隙流量非常低
實驗持續(xù)時間	小時至長達數(shù)周
推薦的泵	ibidi流體泵系統(tǒng)
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五、細胞電阻抗傳感器(ECIS)流動分析

細胞電阻抗傳感器（ECIS）是通過阻抗測量粘附細胞層中的形態(tài)和生理變化的平臺�；罴毎�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將任何類型的流動測定與并行阻抗測量相結合。


六 參考文獻
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.