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组织芯片模型化学灼伤

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第一部分组织芯片模型构建及表征 2

第二部分化学灼伤模型建立和验证 4

第三部分化学灼伤模型中细胞反应评估 6

第四部分主要细胞死亡途径的探索 9

第五部分抗氧化剂对灼伤损伤的保护作用 12

第六部分炎症反应和免疫细胞浸润 14

第七部分组织再生和修复过程的监测 16

第八部分模型应用于药物筛选和毒性评估 19

第一部分组织芯片模型构建及表征

组织芯片模型构建

皮肤组织芯片构建

1.基质胶制备：将胶原蛋白溶液、Matrigel和成纤维细胞以特定比例混合，形成基质胶。

2.表皮细胞培养：在培养基中培养分离的表皮细胞，形成表皮层。

3.真皮细胞培养：在含有生长因子的培养基中培养成纤维细胞、内皮细胞和其他结缔组织细胞，形成真皮层。

4.基质胶灌注：将真皮细胞悬浮液注入基质胶并凝固，形成基质-真皮混合物。

5.表皮贴附：将培养好的表皮细胞层小心地贴附在基质-真皮混合物上。

6.培养：将组织芯片模型置于空气-液体界面培养系统中，促进表皮分化和真皮再生。

食道组织芯片构建

1.细胞分离：从食道活检组织中分离表皮细胞、食道基底细胞和成纤维细胞。

2.基质胶制备：将聚乙二醇水凝胶、胶原蛋白和成纤维细胞以特定比例混合，形成基质胶。

3.支架制备：使用3D生物打印技术打印出具有复杂几何形状的支架。

4.细胞种子：将表皮细胞、食道基底细胞和成纤维细胞分别接种到基质胶上，并包裹在支架中。

5.培养：将组织芯片模型置于动态培养系统中，促进细胞增殖、分化和组织结构形成。

表征

组织形态学表征

*苏木精-伊红染色：评估组织结构、细胞形态和组织完整性。

*免疫荧光染色：检测特定蛋白的表达和定位，例如角蛋白(皮肤)、底膜蛋白(食道)。

*扫描电子显微镜：观察细胞表面形态和组织微结构。

*透射电子显微镜：研究细胞器和次细胞结构。

功能性表征

*细胞存活率测定：使用MTT或WST-1试剂盒评估细胞活力。

*细胞增殖测定：使用EdU或Ki-67染色评估细胞增殖。

*屏障功能测定：测量电阻率或荧光标记的透射率，评估皮肤或食道组织的屏障功能。

*分泌分析：使用酶联免疫吸附试验(ELISA)或西方印迹分析测量组织芯片模型分泌的细胞因子和其他生物标志物。

药物敏感性表征

*药物处理：将测试药物添加到组织芯片模型中，然后评估其对细胞形态、细胞存活率或组织功能的影响。

*剂量反应曲线：确定药物的半数最大抑制浓度(IC50)，评估药物的效力。

其他表征方法

*多组学分析：结合转录组学、蛋白质组学和代谢组学技术，获得组织芯片模型的全面分子特征。

*微流体集成：使用微流体装置控制组织芯片模型的培养条件，实现药物输送、细胞共培养和实时监测。

*无标记成像：利用光学相干断层扫描(OCT)或多光子成像可视化组织芯片模型中的细胞和组织结构，无需使用染料或标记。

第二部分化学灼伤模型建立和验证

关键词

关键要点

化学灼伤模型的组织构建

1.利用生物材料如胶原蛋白、纤维蛋白或藻酸盐构建三维基质，模拟皮肤的结构和组成。

2.将表皮细胞、成纤维细胞和免疫细胞共培养在三维基质中，形成类似于原生皮肤的多细胞环境。

3.优化培养条件，如生长因子、营养物质和力学刺激，以促进细胞分化、增殖和组织形成。

化学灼伤模型的损伤诱导和表征

1.使用化学灼伤剂（如酸、碱或重金属）对组织芯片模型进行处理，模拟化学灼伤的损伤。

2.采用各种表征技术（如组织学、免疫组化、分子生物学分析）评估组织结构、细胞损伤和炎症反应。

3.研究不同化学灼伤剂的剂量-反应关系，确定损伤的严重程度和持续时间。

组织芯片模型化学灼伤

化学灼伤模型建立和验证

导言

化学灼伤是一种严重的损伤，可导致皮肤、角膜和胃肠道的组织损伤。建立体外模型对于研究化学灼伤的机制和开发治疗策略至关重要。组织芯片模型提供了一种高级工具，可以模拟人体的局部微环境，从而能够对化学灼伤损伤进行深入研究。

组织芯片模型建立

建立化学灼伤组织芯片模型包括几个步骤：

*细胞培养和分化：从相关部位（如皮肤、胃肠道或角膜）收集细胞，并将其培养成特定的细胞类型，如角质形成细胞、肠上皮细胞或角膜上皮细胞。

*组织构建：将培养的细胞种入微流控芯片中的生物相容性支架上。支架提供细胞附着和组织生长的三维空间。

*组织成熟：通过液体培养和暴露于适当的生长因子和营养物质，使培养组织成熟并形成功能性细胞层。

化学灼伤模型验证

验证组织芯片化学灼伤模型涉及评估其响应化学损伤的能力。最常用的验证