微流控軟骨芯片在軟骨細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用

由于人口老齡化，骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA）這一常見(jiàn)疾病所造成的社會(huì)影響預(yù)計(jì)將急劇增加，其常見(jiàn)的治療方式為緩解疼痛或手術(shù)治療。OA治療藥物匱乏，主要源于缺乏準(zhǔn)確的臨床前OA模型，在傳統(tǒng)2D培養(yǎng)和3D培養(yǎng)中，二者均不能準(zhǔn)確的模擬軟骨細(xì)胞的動(dòng)態(tài)培養(yǎng)微環(huán)境，以及在關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)，軟骨細(xì)胞所受到的特異性刺激，如持續(xù)的營(yíng)養(yǎng)供給和特定的機(jī)械刺激。而微流控技術(shù)的引入，通過(guò)微流體控制和帶有“分層”結(jié)構(gòu)的軟骨微流控芯片，為這一系列難題帶來(lái)了新的創(chuàng)新型解決方案。
本文介紹了一種微流控軟骨芯片及其細(xì)胞培養(yǎng)微流控系統(tǒng)，簡(jiǎn)述使用微流控手段進(jìn)行軟骨細(xì)胞培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)機(jī)理。
 
微流控軟骨芯片
關(guān)節(jié)軟骨（Articular cartilage）覆蓋了關(guān)節(jié)的骨摩擦面，光滑且富有彈性，其主要功能是促進(jìn)骨骼間的負(fù)荷傳遞，為關(guān)節(jié)活動(dòng)提供緩沖與保護(hù)。關(guān)節(jié)軟骨由細(xì)胞間質(zhì)和軟骨細(xì)胞組成，無(wú)血管和神經(jīng)結(jié)構(gòu)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由細(xì)胞間質(zhì)輸送至軟骨細(xì)胞，關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)，外界機(jī)械刺激會(huì)促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸送。
一種能在一定程度上模擬以上條件的微流控軟骨芯片，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖。