使用Fluigent的 FlowEZ評估人類血腦屏障 (BBB)

使用 FlowEZ 進行 VoC 灌注

Roger D. Kamm團隊設計了一種流體迴路，其中多個晶片血管可同時連接到一個並聯流體迴路中（圖2），以實現3D-VoC裝置的多路復用灌注。 流體迴路具有一個主供料通道（綠色通道），該通道分支成單獨的VoC通道（黃色通道），並有一個廢液通道（紅色通道）將流體引導至另一個儲液器（圖2c）。供料通道和廢液通道中的壓力感測器透過客製化軟體調節流量。此流體迴路最多可容納四個VoC裝置，每個裝置有三個微流體通道（圖2b）。

創造血管微流體晶片

使用移液管吸頭製作膠原蛋白支架，用於圖案化（圖 2aii）。以復溶緩衝液和高濃度膠原蛋白 I 製備膠原蛋白 I 水凝膠。將混合物注入接收吸頭，直到彎月面到達驅動吸頭出口。加入 PBS 啟動圖案化，然後進行孵育和凝膠化。將內皮生長培養基移入接收吸頭，並進一步培養裝置。在細胞接種前，取出吸頭，並注入 HiPSC-EC。注射後，將微流控裝置置於慢速旋轉器（1 RPM）上，在 37 °C 下旋轉 1 至 2 小時，直到所有細胞附著並完全覆蓋膠原蛋白支架。然後將樣品與每日更新的培養基一起孵育。

使用雙光子二次諧波發生 (2P-SHG) 對支架進行成像（圖 2d）。

圖 2e 顯示了本研究中使用的晶片血管的 3D 重建。

使用Flow EZ 345 製造流體迴路

流體迴路的測試採用了板外培養基儲液器、Fluigent 的單向閥和流量感測器，以減少製造步驟（圖 2f）。測試中使用 15 mL Falcon 管作為儲液器，配備 4 端口壓力蓋，並連接低阻力 PTFE 管。對於長期細胞培養，則採用了單一流量感測器的替代迴路。

安裝了壓力感測器以測量流體迴路和儲液器液位之間的壓力差。這些感測器透過 USB 連接到微控制器和電腦。一個基於 Python 的客製化 PID 控制器管理 Fluigent 的壓力控制器 (FlowEZ)。

使用兩個連接到培養基儲液器的 345 mbar 氣動壓力控制器來控制壓力，以模擬人體生理血壓的全範圍。