三细胞肺泡芯片的气液界面与结构质量评价
在含肺成纤维细胞的胶原层上下培养上皮和静脉内皮细胞，以存活、分布和标志物检查分层模型。
用途与模型
- 研究用途
- 建立肺部药物研究所需的三细胞和间质培养环境；本研究检验模型质量与可行性。
- 模型与细胞来源
- A549 上皮细胞系、MRC-5 肺成纤维细胞与人静脉内皮细胞。
- 方法版本
- 2024 年分层三培养与气液界面版本
- 实验形式
- PCL-明胶膜与 PDMS 上下层；上侧含细胞的 I 型胶原和开放气液界面，下侧为内皮及培养液通道。
材料与平台
- 细胞
- A549、MRC-5 与人静脉内皮细胞；各自分布在胶原表面、胶原内部和下方膜面。
- 培养结构
- 聚己内酯-明胶膜、I 型胶原水凝胶和两层 PDMS 芯片。
- 质量检测
- LIVE/DEAD、细胞骨架/核成像、波形蛋白、E-cadherin、AQP-5、SP-C 与 ZO-1 成像。
测量指标与分析
- 培养期间细胞存活及形态
- 内皮细胞在目标区域的贴附比例
- 三类细胞空间分布及相关标志物
- 炎症刺激后的 ZO-1 染色变化
先浸液培养 3 天，再气液界面 7 天；分别检查各区域和各时间点。内皮贴附以目标区域细胞核数量相对投入细胞数计算。
研究设计与结果
方法可行性研究
- 研究设计
- 三培养结构、活细胞/死细胞和免疫荧光观察，并比较未刺激与炎症刺激状态。
- 测试范围
- 主要图像及内皮计数 n=3；不是患者队列或多中心药物验证。
- 参照体系
- 不同培养时间与芯片上下区域；炎症刺激和未处理样本分别观察。
- 研究结果
- 三种细胞在 7 天气液界面后仍可观察，内皮目标区域贴附为 33%±7%；ZO-1 等标志物出现，炎症刺激后上皮 ZO-1 染色较弱。
适用条件与研究局限
- A549 为细胞系，不能等同完整健康原代肺泡。
- 连接标志物不替代直接通透性或药物效果测量。
- 未进行治疗药物测试和临床预测验证。
来源与原文
- A miniaturized multicellular platform to mimic the 3D structure of the alveolar-capillary barrier原始研究 · Frontiers in Bioengineering and Biotechnology · 2024-04-05