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简述器官芯片的使用指南

更新时间：2025-06-25      点击次数：16
　　一、器官芯片的基本组成：
　　1.芯片结构
　　微流控控系统：包含微通道、腔室和阀门，用于细胞培养和流体控制。
　　细胞培养区域：通常由水凝胶、基质胶或纳米材料构成，模拟器官的三维微环境。
　　传感器与检测模块：集成电极、光学探头或生化传感器，实时监测细胞活性、代谢产物等。
　　2.配套设备
　　注射泵或压力控制器：用于精确调控流体流动。
　　显微镜或成像系统：观察细胞形态和动态变化。
　　数据采集与分析软件：记录实验参数（如流速、温度、pH值等）。
　　二、器官芯片使用前准备：
　　1.芯片检查与预处理
　　检查芯片是否完好，无裂纹或污染。
　　用70%乙醇或无菌水清洗芯片表面，紫外照射灭菌30分钟。
　　若需包被基底膜，按说明书处理培养区域。
　　2.细胞准备
　　选择符合实验需求的细胞类型。
　　调整细胞密度至适宜浓度，悬浮于培养基中。
　　若需共培养，提前混合不同细胞类型。
　　3.培养基与试剂
　　使用无菌、无酚红的培养基，并添加生长因子或激素。
　　预温培养基至37℃，避免温度波动影响细胞活性。
　　三、器官芯片操作流程：
　　1. 细胞接种
　　加载细胞：
　　通过注射泵或移液枪将细胞悬液缓慢注入芯片的腔室，避免产生气泡。
　　对于动态灌流模型，需确保细胞在微通道中均匀分布。
　　固化细胞：
　　若使用水凝胶，需通过离子交换或温度控制使其交联。
　　静置30-60分钟，让细胞贴壁。
　　2. 流体灌注与参数设置
　　连接流体系统：
　　将芯片进出口与注射泵、储液器连接，确保密封性。
　　设置流速，模拟毛细血管血流速度。
　　环境控制：
　　将芯片置于37℃、5% CO2培养箱中，或使用恒温加热板维持温度。
　　定期更换储液器中的新鲜培养基，避免代谢废物积累。
　　3. 功能验证与实验干预
　　生理功能检测：
　　通过传感器监测细胞代谢。
　　用荧光染料评估细胞活力，或用TUNEL染色检测凋亡。
　　实验干预：
　　添加药物、毒素或病原体，观察器官反应。
　　调整流速或施加机械刺激（如剪切力），模拟病理状态。
　　4. 数据记录与分析
　　实时监测：
　　使用成像系统记录细胞形态变化。
　　通过电化学传感器检测离子浓度。
　　样本采集：
　　从出口收集灌流液，用于ELISA、质谱或测序分析。
　　固定芯片后切片，进行免疫荧光染色或RNA提取。
 

 

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