人气道芯片的黏液纤毛清除与动态培养质量比较
分别测量纤毛频率、清除覆盖、面积加权速度和方向，比较同龄培养环境。
用途与模型
- 研究用途
- 为人气道模型建立非感染功能基线；未验证候选治疗药物。
- 模型与细胞来源
- 人原代支气管上皮位于可拉伸膜的气—液界面；主比较没有内皮共培养。
- 方法版本
- 2023 年原代气道三条件与微珠追踪版本
- 实验形式
- 静态 insert、灌流 CTL 芯片、联合气流与牵拉 AF/S 芯片。
材料与平台
- 比较条件
- 界面培养 14 天；联合刺激为第 7 至 14 天，5% 牵拉/0.25 Hz 与气流联合，不拆单因子。
- 检测对象
- 高速成像估计纤毛频率；荧光微珠轨迹估计清除速度、覆盖与极化。
- 重复层级
- 纤毛摆动频率来自 2 位供者，每位 2–4 个芯片或 insert 模型；清除芯片/insert 为 9/7 位供者，方向 CTL/AF/S 为 9/8 位供者，各位供者在后两项比较中各一模型。
测量指标与分析
- 纤毛摆动频率
- 清除覆盖面积
- 面积加权清除速度
- 清除方向极化
TrackMate 与背景轨迹排除后按有效面积加权；方向指数−1 至 1 并对零假设检验。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 同龄静态与灌流比较，再比较联合气流牵拉和灌流对照；延长静态培养补充成熟时长判断。
- 测试范围
- 纤毛摆动频率为 2 位供者，每位 2–4 个芯片或 insert；清除为 9/7 位供者，方向为 9/8 位供者。纤毛细胞、像素或轨迹的记录数另列。
- 参照体系
- 同龄静态 insert、灌流 CTL、AF/S；静态第 35 天另 3 位供者。
- 研究结果
- 芯片面积加权平均清除速度高于静态组；额外 AF/S 不增加平均速度，清除方向朝入口偏离随机。
适用条件与研究局限
- 气流和牵拉联合，不能确定单一作用。
- 无候选治疗测试或临床预测。
- 部分芯片材料/供液与静态体系不同；没有逐因素拆分。
来源与原文
- Breathing on chip: Dynamic flow and stretch accelerate mucociliary maturation of airway epithelium in vitro原始研究 · Materials Today Bio · 2023-06-27