大只500平台三维毛细管系统为研究微血管阻塞提

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经过改造的人类毛细血管为我们提供了一个令人震惊的视角,让我们看到了红细胞是如何运输超小型血管的。
 
在最近的一项研究中,这个新平台被用来研究严重的疟疾感染如何导致红细胞卡在微血管中。随着它们的积累,被寄生虫感染的红细胞会阻塞体内最狭窄的血流通道。
 
3D微血管模型是用活细胞建立的,大只500平台它帮助收集了严重疟疾感染引起的微循环障碍的机制。
 
华盛顿大学(University of Washington)、西雅图儿童研究所(Seattle Children's Research Institute)和华盛顿大学(UW)干细胞和再生医学医学研究所(UW Medicine Institute for Stem Cell and Medicine)的研究人员进行了这项研究。
 
论文的通讯作者包括生物工程副教授嬴政、全球健康附属教授、西雅图儿童传染病研究员Joseph D. Smith,以及化学工程和生物工程助理教授Cole a . DeForest
 
他们的团队开发的3D毛细血管系统有望用于研究其他几种导致人类毛细血管堵塞或损伤的疾病。这些疾病包括镰状细胞性贫血、糖尿病和心血管疾病。
 
该系统也可能是为再生医学目的向微循环工程迈出的第一步,比如为来自干细胞的器官修复补丁或实验室培养的器官提供足够的血液流动。
 
在人体中,毛细血管是最小的血管。它们是氧气和营养物质从血液流向组织的重要通道,用来交换二氧化碳和废物。
 
人类毛细血管非常狭窄,红细胞一个接一个地通过毛细血管。
 
科学家们能够通过一种生物打印技术来构建他们的毛细血管系统,这种技术是将100微米大小的血管雕刻在胶原基上。
 
来自DeForest实验室的多光子技术被用来腐蚀这些通道,并干扰来自更大血管的细胞,从而鼓励它们进入通道并形成毛细血管。
 
通过他们的3D微血管,科学家可以分析红细胞是如何在狭窄的瓶颈中穿行的。
 
正常的红细胞形状像一个圆形的橡皮筏,它们通过扭曲自己使自己看起来像拖鞋、降落伞或铃铛而顺利通过。它们似乎避免接触毛细血管内部。
 
然而,感染疟疾的红细胞更加坚硬和多节。当横过毛细区域时,它们不会伸长太多。它们也会打滚和翻滚。它们的形状和运动都增加了它们附着于毛细血管并被困住的风险。
 
与未受感染的红细胞相比,受感染的红细胞更容易被推向毛细血管壁。这种推搡也增加了他们粘在一起的可能性。
 
当大多数正常的红细胞顺利地通过毛细血管模型最狭窄的区域时,那些感染了某些疟原虫变体的红细胞就会不断地积累。在几分钟内,它们就能阻塞毛细血管并阻止血液流动,将一些正常的红细胞困在其中。
 
研究人员对感染疟疾的红细胞上出现的疙瘩可能造成的危害进行了进一步的分析。
 
他们的结论是,受感染细胞的血流动力学和疟原虫诱导的红细胞改变可能在导致微血管堵塞的事件中发挥独立的作用。
 
例如,更多的受感染细胞聚集在毛细血管出口附近,大只500平台靠谱吗?这是血流减慢和剪切应力降低的地方。
 
科学家们提到,他们的3D人体微血管模型有两个可能的缺点,一是它来源于大血管中的细胞类型,二是由于流动控制不精确,研究单细胞动力学很有挑战性。
 
他们希望,通过修改,这种研究微血管阻塞的全新方法将有助于未来血行期疟疾的治疗发展,有助于其他可能损害小血管的疾病的研究,有助于血液制品的输血医学研究。