大面积气道芯片的共培养与样本获取评价
在较大面积双腔芯片中检查气道细胞共培养、上皮分化及细胞／核酸／分泌物样本获取能力。
用途与模型
- 研究用途
- 为气道疾病和暴露干预研究检查模型质量，以及常规分子分析的样本兼容性。
- 模型与细胞来源
- Calu-3 上皮细胞用于平台比较；原代人气道上皮与气道成纤维细胞用于共培养，两类实验分别报告。
- 方法版本
- 2025 年双腔 PET 膜／动态气液界面版本
- 实验形式
- PET 半透膜分隔上下培养腔，约 92 mm²培养区，两侧独立空气／培养液流动。
材料与平台
- 细胞
- 原代上皮来自 3 名健康肺供者；成纤维细胞来自 COPD 移植肺组织，另设 Calu-3 细胞系验证。
- 培养与平台
- 双腔 PDMS 芯片、PET 膜和动态气液界面；细胞系空气暴露 10 天，原代共培养延续 21 天。
- 检测
- 细胞计数、RNA 产量、BCA 总蛋白、IL-8 及 MUC5AC ELISA、共聚焦免疫染色和流体模拟。
测量指标与分析
- 回收细胞数与 RNA／总蛋白产量
- IL-8 及 MUC5AC 分泌
- 上皮／成纤维细胞位置与上皮分化标志
- 制备条件下细胞存活
分别比较芯片、孔板和 Transwell 的样本获取，以及浸没／空气暴露和不同培养时间的分化；培养面积和条件差别同时保留。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 细胞系三平台样本比较，以及原代上皮—成纤维细胞动态共培养。
- 测试范围
- Table1 为 4 次独立实验；原代上皮来源 3 名健康肺供者，各图重复按其图注。
- 参照体系
- 24 孔板浸没培养、Transwell 气液界面培养、同芯片浸没状态或早期培养状态。
- 研究结果
- 芯片平均回收 162500 个细胞及 1300±300ng RNA；原代共培养第 21 天 MUC5AC 高于第 7 天，染色显示上皮分化。
适用条件与研究局限
- 未开展治疗药物的临床预测性能验证。
- PET 膜不模拟周期性伸展；制造表面影响成像。
- 样本产量比较的培养面积和空气暴露条件不同。
来源与原文
- Development of a Widely Accessible, Advanced Large-Scale Microfluidic Airway-on-Chip原始研究 · Bioengineering · 2025-02-13