三维心肌芯片的低氧与复氧验证
把低氧处理、复氧与组织活力/节律及分子反应结合比较。
用途与模型
- 研究用途
- 建立缺血相关疾病模型的功能测量基础。
- 模型与细胞来源
- 人干细胞来源心肌细胞与心脏成纤维细胞，起始 4:1。
- 方法版本
- 原研究所载版本
- 实验形式
- 微流控结构中的静态三维组织，视频和荧光/分子检测。
材料与平台
- 氧条件
- 第 13 天的组织经历 21%、5% 或 1% 氧 24 小时；低氧荧光探针在二维细胞中验证氧条件，芯片内氧变化由扩散模拟评价。
- 复氧
- 更换新培养液并恢复 21% 氧，比较 1 小时及 24 小时。
- 测量
- 低氧期用 calcein AM/死细胞染料评价活力；复氧期用 EthD-III/DAPI 统计死亡核比例；视频测频率与相邻收缩间隔波动，培养液测乳酸。
测量指标与分析
- 活细胞比例/死亡核比例
- 收缩间隔波动
- α-平滑肌肌动蛋白
- 培养液乳酸
- 缺氧相关基因表达
不同氧水平及复氧时间分别比较；组织结构、平均频率、间隔波动和存活分开评价。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 三维组织氧处理与复氧，另比较二维共培养的纤维化相关反应。
- 测试范围
- 三维共培养心肌组织，比较低氧 24 小时及复氧 1、24 小时的不同测量结果。
- 参照体系
- 21% 和 5% 氧及二维共培养。
- 研究结果
- 短期低氧未显著降低活力，却改变纤维化标志与节律波动；复氧后死亡比例升高。
适用条件与研究局限
- 本研究静态培养，流动培养属后续方向。
- 主要检验短期组织损伤，未比较治疗药物。
- 复氧期间部分分子指标恢复，节律波动仍存在。
来源与原文
- Cardiac ischemia on-a-chip to investigate cellular and molecular response of myocardial tissue under hypoxia.原始研究 · Biomaterials · 2021-12-30