HepG2 细胞显微图。
HepG2 细胞显微图。(User:SubtleGuest / Wikimedia Commons;CC BY 2.5)

固定关键通道尺寸后比较腔室形状

发表于 ACS Biomaterials Science & Engineering 的研究建立了可灌流的 HepG2 球状体平台,在相同关键通道尺寸下比较矩形、菱形和圆形腔室。该平台采用 HepG2 人肝癌细胞系形成三维球状体。

二维流体模拟显示,不同几何结构对应不同的凝胶内流速和剪切速率分布。实验中,球状体形态、合格球状体比例与细胞成活情况也随腔室设计变化;在标准化条件下,圆形腔室的整体表现最好。流体模拟与生物学指标在此分别提供设计依据和实际比较结果。

细胞紧密聚集和基质条件分别检验

研究还考察了细胞骨架相关信号与基质对球状体形成的影响。抑制 Rho 相关卷曲螺旋蛋白激酶(Rho-associated coiled-coil-containing protein kinase,ROCK)会妨碍早期紧密聚集,但这一处理未显示显著的腔室几何依赖效应;加入 Matrigel 则改善了形态、肝功能相关指标和细胞成活。

芯片与低吸附孔板比较损伤反应

在标称对乙酰氨基酚和叔丁基过氧化氢暴露条件下,灌流芯片与超低吸附孔板中的球状体出现不同的浓度和时间相关损伤反应。这提示培养结构与基质可能影响药物损伤测量;这里比较的是所设暴露条件下的损伤反应。

来源与延伸阅读

  1. Chamber-Design-Associated In Situ Formation of HepG2 Spheroids in a Perfusable Organ-on-a-Chip. ACS Biomaterials Science & Engineering. 2026. DOI: 10.1021/acsbiomaterials.6c01462 ↗