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世联博研微流控可拉伸微电极阵列装置,研究机械应力下的神经元网络,记录发育或收缩神经组织的活动,评估药物在机械刺激下对细胞和组织电活性影响体外模型

发布日期:2025-11-27 02:25    点击次数:189

  世联博研微流控可拉伸微电极阵列装置

世联博研的微流控芯片将可拉伸基板与嵌入式微电极集成在一起,可实现生物力学刺激和电生理学记录,例如起搏心肌细胞或监测神经元活动。这些设备支持在生理相关环境中进行 3D 共培养,在这些环境中,神经元和神经胶质细胞可以在物理上啮合、功能上相互作用,并对通过微通道或世联博研的 MEASSuRE 细胞担架传递的机械或生化线索做出反应。

世联博研的 3D-sMEA 与微流体技术一起模拟神经发育、损伤、免疫反应和药物作用——远远超出了 2D 培养所允许的范围。了解 3D 可拉伸微流控与传统 2D 系统的比较。

1. 增强生理相关性:

模仿动态组织:许多生物组织,如肌肉、心脏和大脑,在体内会发生机械变形。可拉伸芯片使研究人员能够对培养的细胞或组织施加受控的机械应变,更好地模仿其自然环境并引发更多生理相关反应。 研究机械转导:该组合能够研究机械力如何影响细胞电活动,这是许多生物系统中的关键过程。 长期研究:拉伸性可以减少移动或变形过程中芯片和生物样品之间界面处的应力,从而有可能实现更长期、更稳定的记录。展开剩余79%

2. 改进的电生理测量:

稳定的电极-组织界面:当芯片被拉伸或变形时,与变形基板上的刚性电极相比,可拉伸微电极可以与细胞或组织保持更好的接触,减少伪影并确保更可靠的电生理记录。 运动过程中的记录:该技术允许在生物样品受到机械刺激或进行自然运动时记录电活动。这对于研究动态过程至关重要。 高分辨率映射:集成到可拉伸芯片中的微电极阵列 (MEA) 可以为整个变形组织的电活动提供高空间和时间分辨率。

3. 微流控与电生理学的融合:

受控微环境:微流体通道可以精确控制细胞或组织的化学环境,包括营养物质、药物和信号分子的输送,同时监测它们的电反应。 局部药物输送和刺激:微流体可用于向培养组织的目标区域传递特定刺激(化学或电),同时以高空间分辨率记录电活动。 研究细胞间通讯:受控环境允许研究机械和化学线索如何影响细胞之间的电信号。

4. 多功能应用:

世联博研 的可拉伸和模块化微流控系统在以下方面取得了突破:

神经:研究机械应力下的神经元网络(例如,创伤性脑损伤模型),记录发育或收缩神经组织的活动。 神经退行性疾病研究:构建阿尔茨海默病和帕金森病的逼真 3D 模型以进行治疗测试。 机械转导研究:研究细胞如何对机械线索做出反应,例如拉伸、压缩或剪切应力,这是了解肌肉骨骼、心脏和神经系统功能的关键。 心脏病学:研究心肌细胞在机械应变下的电生理学,模拟心脏功能和对药物的反应。 肌肉生理学:研究肌肉细胞在收缩和放松过程中的电活动。 组织工程:评估工程组织在生理负荷条件下的功能整合和电性能。 药物筛选:评估药物在机械刺激下对细胞和组织电活性的影响,提供更具预测性的体外模型。

5. 增强生物相容性并减少损伤:

软材料:可拉伸微流控芯片通常由 PDMS 等柔软、生物相容性材料制成,可以减少设备与生物组织之间的机械不匹配,最大限度地减少损伤和炎症。

综上所述,世联博研的可拉伸微流控芯片集成了用于电生理学的微电极,为创建更具生理相关性的体外模型提供了一个平台,从而能够在动态条件下研究生物系统,精确控制其微环境和高分辨率电记录能力。这为基础研究、药物发现和先进生物医学技术的发展开辟了新途径。

世联博研先进的可拉伸微流控芯片可与 MEASSuRE 系统无缝连接,用于 2D 和 3D 细胞培养应用。这些平台旨在提供电生理刺激、灌注和机械线索,为研究人员提供一个多功能的模块化生态系统,用于研究复杂的生物过程。

芯片架构

世联博研的微流控芯片具有以下特点:

两室设计:每个芯片包含一个中心腔室 (CC) 和外围腔室 (PC),由环形微通道隔开。这允许不同但相互连接的隔室,非常适合共培养或基于梯度的研究。 微通道:微通道通过间距为 50 μm 至 120 μm(可定制)的梯形与中央和外周腔室隔开。梯形特征将水凝胶与相应腔室中的细胞一起笼住,同时允许营养物质、药物和生物标志物从通道扩散到腔室中,反之亦然。 专用凝胶和介质端口:专用端口支持将水凝胶细胞悬浮液注入腔室以及灌注培养基或药物。 嵌入水凝胶中的电极:即使在 3D 矩阵内,电极也能保持功能性和可拉伸性,从而实现实时电生理记录或电刺激。

世联博研的 3D-sMEA 具有灵活的外形和即插即用的电气接口,使其特别适合大脑和脊髓模型等精细组织的长期体外研究。

微通道特写。

为什么微流体很重要

传统的生物学研究通常依赖于无法反映体内环境的宏观培养皿和静态条件。微流体通过以下方式克服了这些局限性:

允许动态流动,模拟血液循环或间质流动 实现药物或刺激的局部递送 支持具有复杂地形的 3D 培养 减少试剂和样品体积 提高可重复性和自动化程度

通过集成微电极、流体通道和机械刺激模块,像 BMSEED 这样的平台提供了组织反应的多维视图,从而可以将分子信号传导与功能结果相关联。

与 MEASSuRE 系统集成

世联博研 的一个关键区别在于微流体与 MEASSuRE 的完全集成,MEASSuRE 是一个使用可拉伸刺激和记录电极进行机械和电刺激的平台。该系统能够:

机械应变期间的实时反馈 高保真信号采集 适用于不同用例的模块化芯片交换 与标准显微镜和培养箱无缝连接

这种集成使研究人员能够模拟体内类似环境、记录电生理反应并提供动态机械刺激——所有这些都在一个平台上完成。

世联博研北京公司提供,问题010-67529703

发布于:北京市

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