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技术支持

微流控平台,助力剪切流体实验

时间:2022-04-07来源:本站作者:玉研仪器

剪切力是流体流动时对周围物质的应力,一般与流体流速成正比,与流体管道口径成反比。静脉、动脉、毛细血管中的血液,口腔唾液,气道粘液,消化道粘液等— —所有这些在运动中不断产生对周边细胞的剪切应力。例如,血管内皮细胞所受的流体剪切应力,通常在静脉中是0.5-2 dyne/cm2和在动脉 10-20 dyne/cm2

 

剪切流体改变细胞的形态结构,引起血管内皮细胞、上皮细胞等损伤,还能影响基因表达、蛋白质合成和粘附分子的活性。为了进一步明确剪切流体对细胞影响的作用机制及产生的效应,明确心血管疾病的病因病理,科研人员有必要建立人体脉管系统,模仿生理流体,深挖探究循环系统剪切力的利弊。工欲善其事必先利其器,Cellix微流体细胞工作站就是您的不二之选。


01  Cellix微流体细胞工作站


该系统的基本配置包括Mirus Evo微流体泵、用于容纳生物芯片的微环境室(包含生物芯片)和细胞分析软件,可自行搭配照相显微镜(也可购买含有显微镜的升级配置),根据需求,可以更换其他微流体泵和生物芯片。




工作原理:

1、生物芯片的微毛细血管类似于动脉、静脉和毛细血管,可以在体外在剪切应力下研究血液与凝血因子的相互作用。


2、Cellix 的微流体泵以恒定或可变剪切应力将细胞样本或全血输送到生物芯片的微毛细管中。模拟体内生理剪切应力。




3、生物芯片放置在模拟生理条件的温控的微环境室中,微环境室放置在倒置显微镜平台上。从而研究血流动力学,例如止血、白细胞-内皮炎症研究等。



4、使用Image Pro Premier细胞分析软件程序分析显微镜和数码相机拍摄的图像。可进行血栓形成研究、炎症研究。


Image Pro Premier分析Vena8 Fluoro+生物芯片的纤维状胶原涂层微毛细管的血栓形成。


Image Pro Premier分析THP-1细胞在Vena8 Fluoro+生物芯片的VCAM涂层微毛细管的粘附。


Image Pro Premier对Vena8 Fluoro+生物芯片的E-选择素涂层微毛细管的THP-1细胞滚动速度分析


产品应用:

  1. 适用于所有细胞-分子、细胞-细胞相互作用、细胞培养、微颗粒生成等研究;

  2. 动脉粥样硬化:单核细胞-内皮细胞、单核细胞-粘附因子等的粘附;

  3. 模拟血栓形成:血小板粘附和聚集(可用全血);

  4. 炎症免疫:白细胞的粘附;

  5. 细菌学:大肠杆菌的粘附和生物膜形成;

  6. 呼吸系统疾病:哮喘、过敏和慢性阻塞性肺病;

  7. 肿瘤学:如黑素瘤,肿瘤细胞的侵袭和转移;

  8. 药物筛选:药物剂量响应分析;


02  Cellix微流体泵


1、Mirus Evo 泵


产品特点:

  1. 快速动态反应时间:≤30ms;

  2. 精确的流体控制,可提供纳升级非脉冲稳定流体,平稳流及脉冲流均可提供;

  3. 编程控制模式:恒定、斜率、阶梯、正弦等任意搭配;

  4. 兼容多种国际通用编程控制软件,如LabVIEW, C++, Python等;

  5. 流速范围: 100nL/min - 20uL/min(100uL注射器);

  6. 注射泵,适配100uL-5mL范围注射器,死腔600uL;

  7. 搭配Multiflow8可同时精确分配8通道流体注射,每通道独立控制开关;

  8. PC端VenaFluxAssay软件控制,无流量传感器。

产品应用:

  • 血栓形成/血小板粘附和聚集剪切流实验;

  • 在配体涂层表面或内皮细胞上进行细胞滚动、粘附和迁移测定,用于研究:炎症、哮喘和过敏、肿瘤学、细菌学。

平稳流控制

脉冲流控制


2、ExiGo 泵

产品特点:

  1. 快速动态反应时间:≤50ms;

  2. 精确的流体控制,可提供纳升级非脉冲稳定流体(传感器),平稳流及脉冲流均可提供;

  3. 编程控制模式:恒定、斜率、阶梯、正弦等任意搭配;

  4. 兼容多种国际通用编程控制软件,如LabVIEW, C++, Python等;

  5. 适配100uL-5mL范围注射器,流速范围: 10nL/min - 13mL/min;

  6. 闭环控制:搭配流量传感器提供反馈,以获得精确的流体控制;

  7. 模块化设计,最多4通道ExiGo或UniGo泵联合使用,独立控制;

  8. iPad无线控制或PC控制,软件可实时观看注射实况和速率波形。

产品应用:

  • 血栓、血小板粘附与聚集研究、血流动力学研究;

  • 剪切力依赖的细胞滚动、黏附、趋化、转移研究;

  • 细胞和微颗粒操作、注射等;

  • Droplet生成、层流或多层层流研究。


3、4U & UniGo 泵

产品特点:

  1. 快速动态反应时间:≤50ms;

  2. 精确的流体控制,可提供微升级非脉冲稳定流体(传感器),平稳流及脉冲流均可提供;

  3. 编程控制模式:恒定、斜率、阶梯、正弦等任意搭配;

  4. 兼容多种国际通用编程控制软件,如LabVIEW, C++, Python等;

  5. 微流体压力泵,压力控制范围-0.9bar — 10bar,流速范围: 1L/min - 1mL/min;

  6. 闭环控制:搭配流量传感器提供反馈,以获得精确的流体控制;

  7. iPad无线控制或PC控制,软件可实时观看注射实况和速率波形。

产品应用:

  • 液滴生成、流体动力聚焦;

  • 在配体涂层表面或内皮细胞上进行细胞滚动、粘附和迁移分析;

  • 在微通道中精确混合可溶性化合物;

  • 在固体表面形成细菌生物膜。


4、Kima泵

产品特点:

  1. 专用于细胞培养的循环泵;

  2. 具有清洗和灌流两种运行模式;

  3. iKima软件可同时独立控制4台Kima泵;

  4. 可选择iPod或PC软件控制;

  5. 适合各种标准的CO2培养箱,对运行环境温度和湿度无额外要求;

  6. 特别适合用于细菌生物膜的研究。

产品应用:

  • 剪切流实验的内皮细胞、单层细胞培养 。

  • 对内皮细胞单层进行细胞-细胞粘附剪切流分析,用于以下研究:心血管/动脉粥样硬化、炎症、哮喘/慢性阻塞性肺病、肿瘤学-乳腺癌。


03  Cellix生物芯片


1、Vena8 Fluoro+

产品特点:

  1. 即插即用,非鲁尔接口,低死腔;

  2. 血栓、血小板黏附聚集研究:全血,剪切力范围 2.25–450 dyne/cm2

  3. 细胞滚动、黏附研究(蛋白包埋):细胞悬液,剪切力范围0.05–10dyne/cm2; steps of 0.05 dyne/cm2

  4. 兼容多种细胞样品:全血、血小板、原代细胞;

  5. 低样品量,每通道体积1.12ul,即使在高剪切率条件下亦如此;

  6. 所需试剂量小,每通道仅10ul样品即可完成包埋。

产品应用:

适用于细胞-配体、细胞-蛋白相互作用的研究,如血小板粘附聚集、白细胞滚动粘附等。


2、Vena8 Endothelial+


产品特点:

  1. 即插即用,非鲁尔接口,低死腔;

  2. 进行细胞培养,原代内皮细胞仅需3h即可铺满;

  3. 血栓、血小板黏附聚集研究:全血,剪切力范围 2.25–200 dyne/cm2

  4. 细胞滚动、黏附研究(蛋白或细胞包埋):细胞悬液, 剪切力范围0.05–10 dyne/cm2; steps of 0.05 dyne/cm2

  5. 兼容多种细胞样品:全血、血小板、原代细胞;

  6. 低样品量,每通道体积2.69ul,即使在高剪切率条件下亦如此;

  7. 所需试剂量小,每通道仅10ul样品即可完成包埋、细胞包埋仅需5ul。

产品应用:

适用于细胞-分子、细胞-细胞相互作用的研究,或用于细胞培养,如动脉粥样硬化等。


3、Vena8 with GlassCover

产品特点:

  1. 即插即用,非鲁尔接口,低死腔;

  2. 可进行细胞培养,原代内皮细胞仅需3h即可铺满;

  3. 玻璃盖玻片可以预处理;

  4. 具有高速、低速、处理、未处理等多种型号规格,适应大范围的剪切力/流体速率;

  5. 兼容多种细胞样品:全血、血小板、原代细胞、干细胞、细菌等;

  6. 低样品量,每通道体积2.69ul,即使在高剪切率条件 下亦如此;

  7. 所需试剂量小,每通道仅10ul样品即可完成包埋、细胞包埋仅需5ul

产品应用:

适用于细胞-分子、细胞-细胞相互作用的研究, 或用于细胞培养、干细胞、 生物膜研究,如动脉粥样硬化等。


4、VenaT4

产品特点:

  1. 8个毛细管通道,4个趋化小室,小室体积14.13ul;

  2. 适合于细胞迁移、趋化、入侵实验,特别细胞和趋化因子之间的相互作用;

  3. 血栓、血小板黏附聚集研究:全血,剪切力范围2.25–200 dyne/cm2

  4. 细胞滚动、黏附研究(蛋白包埋):细胞悬液,剪切力范围 0.05–10 dyne/cm2; steps of 0.05 dyne/cm2

  5. 兼容多种细胞样品:全血、血小板、原代细胞;

  6. 低样品量,每通道体积2.253ul,即使在高剪切率条件下亦如此;

  7. 所需试剂量小,每通道仅12ul样品即可完成包埋。

产品应用:

适用于细胞-分子、相互作用的研究,或用于细胞迁移、趋化、入侵实验。


5、DropChip

产品特点:

  1. 液滴生成:用于生成稳定、均一、单分散的油相 或水相液滴;

  2. 细胞及颗粒封装:简单方便的生成双包被颗粒或 进行连续相分散;

  3. 可重复使用、经济效益高:不同类型液滴生成器 集成于一枚生物芯片,功能性强;

  4. 即插即用,非鲁尔接口,低死腔;

  5. 兼容标准毛细管,蛋白质上样简单;

  6. 兼容各种明场/荧光/相差显微镜。

产品应用:

  • 适用于各种应用的液滴生成:Drop-Seq(细胞/蛋白质)芯片封装;用于目标选择/富集的DNA 测序:样品/试剂混合和反应控制、DNA扩增、生物分子合成、诊断芯片、药物发现。


6、VenaDelta


产品特点:

  1. 一次性树脂生物芯片,用于研究趋化梯度、层流、 多层流、扩散等;

  2. 兼容各种明场/荧光/相差显微镜;

  3. 适用于全血、原代细胞、稀有细胞等研究;

  4. 即插即用,非鲁尔接口,低死腔;

  5. 多种芯片类型可选,并可根据客户需求提供芯片订制服务。

产品应用:

适用于细胞趋化、多层流、 药物筛选、Droplet生成等实验。


04  Image-Pro® Premier软件


产品特点:

  1. 细胞形态学分析 :软件可进行细胞计数、大小、形状、面积等分析;

  2. 轨迹追踪及分析处理 :自动追踪细胞活动轨迹,计算细胞活动速度和路程;

  3. 影像采集及处理 :可进行纵深处理、影像拼图、堆叠、影像量测等高清影像采集;

  4. 3D体积渲染 :可对细胞堆积图进行处理,获得堆积密度等信息;

  5. 数据报告及分享 :软件可对数据分析结果进行注释、复制等操作,并将图像报告导出至PDF、Word、Powerpoint等办公软件。


分参考文献

1. Anti-Platelet Properties Of Pim Kinase Inhibition Is Mediated Through Disruption Of Thromboxane A2 Receptor Signalling;

2. Gd(DOTA)-grafted submicronic polysaccharide-based particles functionalized with fucoidan as potential MR contrast agent able to target human activated platelets;

3. Chirality-induced bacterial rheotaxis in bulk shear flows;

4. A cardiovascular disease-linked gut microbial metabolite acts via adrenergic receptors;

5. Screen printed sensor design for thermal flow velocity measurement with intrinsic compensation of thermal fluid conductivity;

6. A dielectric coating for improved performance of capacitive sensors in all-polymer microfluidic devices;

7. Adenosine Receptor Agonists Exhibit Anti-platelet effects and the potential to overcome resistance to P2Y12 receptor antagonists;

8. Myricetin, the main flavonoid in Syzygium cumini leaf, is a novel inhibitor of platelet thiol isomerases PDI and ERp5.



Cellix是微流控技术的创新与领导者,致力于将微流体芯片用于生物/医学的研究,为药物筛选提供新的思路与方法,玉研仪器是Cellix在中国的总代理,不断为广大实验人员提供全新的微流体实验平台,助力生理剪切流研究。


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