微流控技術(shù)是一種通過微小的通道和微型裝置對(duì)流體進(jìn)行精確操控和分析的技術(shù)，它是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中的一種重要的生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景和重要性，它在高通量分析、個(gè)性化醫(yī)療、細(xì)胞篩選等方面有著巨大的潛力，Aigtek安泰電子今天就將為大家分享一篇微流控領(lǐng)域研究成果，一起接著往下看吧~

米蘭理工大學(xué)(PolitecnicodiMilano)正在與巴爾大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種軟骨微流體芯片。該芯片可以承受機(jī)械應(yīng)力，模仿骨關(guān)節(jié)炎的條件，有助于開發(fā)新的治療方法。

骨關(guān)節(jié)炎在60歲以上的人群中非常常見的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，20%的女性和10%的男性在這人年齡段會(huì)受到關(guān)節(jié)炎的因擾。然而，目前還沒有可用的藥物可以停止或逆轉(zhuǎn)這一過程，保守治療或手術(shù)往往是唯一可用的選擇。

研究人員未能開發(fā)出能夠?qū)Σ∏楫a(chǎn)生實(shí)際影響的藥物的一個(gè)重要原因是，缺乏準(zhǔn)確反映導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎的機(jī)械和生理?xiàng)l件的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。目前，大多?shù)關(guān)于骨關(guān)節(jié)炎的研究是使用軟骨外植體進(jìn)行的。通過暴露在促炎物質(zhì)中，軟骨外植體可以被誘導(dǎo)產(chǎn)生炎癥反應(yīng)。

然而，這并不能準(zhǔn)確地模擬骨關(guān)節(jié)炎中發(fā)生的機(jī)減現(xiàn)象，包括關(guān)節(jié)軟骨的機(jī)城磨損導(dǎo)致長(zhǎng)期退化和炎癥反應(yīng)，這種新的微流體芯片內(nèi)部培養(yǎng)的軟骨上產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，能更準(zhǔn)確地模擬骨關(guān)節(jié)炎中發(fā)生的過程。

芯片內(nèi)的致動(dòng)層允許軟骨的壓縮，而導(dǎo)致炎癥，肥大和變性，所有這些現(xiàn)象都在骨關(guān)節(jié)炎中被觀察到的。研究人員希望使用這種芯片來篩選能夠阻止甚至逆轉(zhuǎn)這-過程的新藥，這可能會(huì)對(duì)骨關(guān)節(jié)炎患者帶來福音。未來的工作還將包括在芯片上對(duì)整個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行建模研究。

今年3月，Labonachip上發(fā)表了一篇關(guān)節(jié)軟骨芯片的文章，可以模擬軟骨細(xì)胞所受到的多向機(jī)械刺激，拿膝關(guān)節(jié)為例，就是說可以模擬運(yùn)動(dòng)員、超重人員等各種人群的膝關(guān)節(jié)負(fù)荷情況，并且可以觀察軟骨細(xì)胞在這種負(fù)荷下是如何一步步發(fā)生炎癥的，進(jìn)而采取更精準(zhǔn)的診斷及治療措施，造福社會(huì)。下面簡(jiǎn)單介紹下帕吉（Paggi）等人的成果。

（軟骨芯片，單面約硬幣這么大）

帕吉他們的想法很有意思，在軟骨芯片上做了3個(gè)并排的彈性PDMS腔體，腔體緊挨著下方的軟骨細(xì)胞，它們的每次形變都是對(duì)軟骨細(xì)胞的刺激，利用3個(gè)腔體的組合刺激來模擬軟骨在日常及運(yùn)動(dòng)中所受的多向機(jī)械刺激，芯片結(jié)構(gòu)見下圖。

膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)案例如下，藍(lán)色箭頭表示軟骨細(xì)胞受到PDMS膜的壓縮刺激，綠色箭頭為軟骨細(xì)胞受到的剪切力方向。

經(jīng)過一段時(shí)間的培養(yǎng)與刺激，軟骨細(xì)胞出現(xiàn)了促炎反應(yīng)（釋放細(xì)胞因子），并且這種反應(yīng)在不同的刺激強(qiáng)度下，反應(yīng)強(qiáng)度也出現(xiàn)了差距。在培養(yǎng)第15天（刺激14天）后，糖胺聚糖（細(xì)胞外基質(zhì)主要成分）產(chǎn)物顯著增加，本研究里，PDMS腔體的厚度為50μm，其形變量即反應(yīng)了對(duì)軟骨細(xì)胞的刺激強(qiáng)度。

（無刺激、壓縮刺激和多向機(jī)械刺激對(duì)軟骨細(xì)胞表型的影響，細(xì)胞外基質(zhì)濃度不同）

ATA-7020高壓放大器

ATA-7020是一款理想的可放大交、直流信號(hào)的高壓放大器。單端輸出4kVp-p（±2kVp）高壓，可以驅(qū)動(dòng)壓型負(fù)載。電壓增益數(shù)控可調(diào)，一鍵保存常用設(shè)置，為您提供了方便簡(jiǎn)潔的操作選擇。同時(shí)，ATA-7020高壓放大器還是一款適用于微流控系統(tǒng)研究的功率放大器，在微流控相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究中起到了重要作用。

帶寬：（-3dB）DC~30kHz

電壓：4kVp-p（±2kVp）

電流：30mAp

功率：60Wp

壓擺率：≥267V/μs

可程控