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SynRAM™ 3D 炎症模型

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产品详情

SynRAM 3D 炎症模型

SynVivo 的 SynRAM™ 3D 炎症模型旨在研究动态环境中的整个炎症通路。 SynVivo 平台提供了一个生理上逼真的模型(包括流动和剪切),并能够实时跟踪滚动、粘附和迁移过程。该模型重建了具有内皮细胞腔的共培养组织和/或肿瘤细胞的组织切片。 它已通过体内研究成功验证,显示与滚动速度、粘附模式和迁移过程的良好相关性(Lamberti 等人 2014 年,Soroush 等人 2016 年)。

SynRAM 3D 炎症模型提供了一个真实的测试环境,包括:

微血管环境中的生理剪切应力

具有全封闭管腔的体内类似血管形态

细胞间相互作用的共培养能力

来自单个实验的定量实时滚动、粘附和迁移数据

芯片上白细胞内皮相互作用

SynRAM 可以在一个实验中实时评估细胞相互作用,包括滚动、粘附和通过多个细胞层的迁移,并代表与体内结果密切相关的数据。

SynRAM 的创新设计克服了当前流动室或基于 Transwell 室的检测固有的限制。当前的流动室设计过于简单,缺乏微环境的规模和几何形状,并且无法模拟迁移。同样,Transwell 室不考虑在体内观察到的流体剪切和尺寸/拓扑。此外,迁移的终点测量在 Transwell 室中不可重现,并且不提供实时可视化。

SynVivo 的专有芯片设计范围从复杂的体内衍生微血管网络(从数字化图像获得)到简化的理想化网络。复杂的体内网络产生逼真的细胞构成和血管形态,导致不同的剪切和流动条件。简化的理想化网络旨在重现细胞组成、恒定剪切和流动条件。

SynRAM 装置中功能化的模型示例

滚动、粘附力、附着力和迁移的实时可视化 单细胞迁移实时跟踪 白细胞内皮相互作用

 

具有内皮细胞的芯片上的血管

产品购买选项

芯片:根据您的具体研究应用,您可以从 IMN2 径向 SMN2 微血管网络芯片配置中进行选择。

试剂盒:运行 SynRAM 检测所需的所有基本组件都可以以试剂盒形式购买。有两种套件格式可供选择。

入门套件:首次购买时选择此套件

10 个 SynRAM 芯片(可选择 IMN2 径向或 SMN2 微血管网络芯片)

配件包括管子、夹子、针头和注射器

气动启动装置(启动管道以去除空气时需要)

检测试剂盒:如果您之前购买了气动灌注装置,请选择此试剂盒格式

10 个 SynRAM 芯片(可选择 IMN2 径向或 SMN2 微血管网络芯片)

配件包括管子、夹子、针头和注射器

用于开发 SynRAM 炎症模型的设备示意图。顶室(外通道)用于培养血管(内皮细胞),而基底外侧室(中央室)用于培养组织细胞。多孔结构能够实现血管和组织细胞之间的通信。

理想化的共培养网络芯片(IMN2 径向)

IMN2 径向芯片:(200μm 外部通道,1.8mm 组织室,支柱,8um 间隙,50μ 行程(通道之间的空间,100μm 深度(高度)。间隙,50um 行程—–3/100 um 支柱高度。芯片目录号: 102008。

SMN2微血管网络共培养芯片

SMN2 微血管芯片:3 um 高度屏障:10um Dia-50um 分离,100 um 深度。 货号:105001。

数据支持

用于白细胞-内皮相互作用体外建模的仿生微流体分析

作者:G. Lamberti、B. Prabhakarpandian、C. Garson、A. Smith、K. Pant、B. Wang 和 M.F. Kiani. Anal。

Chem., 2014, 86 (16), pp 8344–8351 DOI:10.1021/ac5018716

SynRAM 微流控芯片由真实的微血管网络组成,用于了解经典抑制剂在白细胞粘附级联的各个步骤中的作用。 实验结果与体内数据非常吻合,突出了平台在形态逼真的环境中实时分析这些动态事件的独特能力(Lamberti 等人,2014 年)。

bMFA 中中性粒细胞的滚动、粘附和迁移; 在连续流动 120 分钟后,中性粒细胞(用荧光染料标记)迁移到 bMFA 的组织隔室中。 (1 和 2) 右上图中的实线箭头显示滚动的中性粒细胞 (3) 变得粘附; 右上图中的虚线箭头显示牢固粘附的中性粒细胞。 随着时间的推移,中性粒细胞从血管通道通过屏障迁移到组织隔室(右下)。

 

使用 SynRAM 微流控芯片的中性粒细胞滚动类似于体内白细胞滚动; 箱形图总结了在体内和 SynRAM 芯片中测量的白细胞滚动速度的比较,并没有显示出显着差异(p=0.758;Mann-Whitney 秩和检验)。 方框中标记的“+”表示平均值。

 

SynRAM 微流控芯片中的中性粒细胞粘附与体内白细胞粘附相似; 在小鼠提睾肌模型和体外微流控芯片中,粘附的白细胞和中性粒细胞的数量分别作为离最近分叉距离的函数的分布。 两个直方图都向左倾斜,表明白细胞和中性粒细胞优先粘附在分叉附近,峰值出现在离最近分叉的一个血管或通道直径处。

 

使用单克隆抗体研究阻断炎症通路特定步骤的效果

粘附/迁移级联中特定步骤的抗体阻断下调级联的其他步骤; 针对 E-选择素 (aE-selectin)、ICAM-1(aICAM-1) 和 PI3K (wortmannin) 的单克隆抗体显着减少了 SynRAM 微流体装置中滚动、粘附和迁移的嗜中性粒细胞的数量。

粘附/迁移级联中特定步骤的抗体阻断下调级联的其他步骤; 针对 E-选择素 (aE-selectin)、ICAM-1(aICAM-1) 和 PI3K (wortmannin) 的单克隆抗体显着减少了 bMFA 中滚动、粘附和迁移的中性粒细胞的数量。 数字表示用各自的阻滞剂处理细胞后与其相应的对照值相比的活性百分比(平均值±SEM;N = 3)。

应用案例

趋化性和迁移

细胞在血管通道中培养,化学引诱剂被注入组织腔室或第二血管通道(如果使用理想化网络)。 实时观察免疫细胞跨设计多孔区域迁移到组织腔室中。 该测定可以在静态或流动条件下进行。

血管(内皮细胞)介导的滚动、粘附和迁移测定

在血管通道中培养的内皮细胞被生物或化学试剂激活以产生炎症反应,然后实时跟踪免疫细胞穿过内皮进入组织腔的滚动、粘附和迁移。

血管和组织共培养介导的滚动、粘附和迁移测定

内皮细胞在血管通道中培养,而组织室则容纳平滑肌细胞、上皮细胞、成纤维细胞或器官特异性细胞(例如星形胶质细胞、肝细胞)。 响应细胞信号传导和炎症激活,可以实时观察和量化跨内皮的滚动、粘附和迁移。

血管片上应用可以使用任一 SynVivo 设备进行功能化,用于药物输送、血管损伤、内皮-免疫细胞相互作用或其他应用

使用 SynRAM 模型的应用程序和端点:

可用型号:

使用原代内皮细胞/细胞系进行单一培养

与基质/组织细胞共培养

化验:

免疫细胞(原代细胞系)在内皮细胞上滚动、粘附和迁移

炎症诱导的血管通透性

药物性血管损伤

炎症诱导的生物标志物分析

治疗筛查

示例端点

定量免疫细胞与内皮的相互作用。 使用荧光标记分子的血管通透性、活性氧、使用免疫测定的生物标志物筛选、基因组、蛋白质组或代谢组学分析。

文献:

Neutrophil‐Endothelial Interactions of Murine Cells is Not a Good Predictor of their Interactions in Human Cells

Authors: Fariborz Soroush, Yuan Tang, Omar Mustafa, Shuang Sun, Qingliang Yang, Laurie E. Kilpatrick, Mohammad F. Kiani

(2020) FASEB Volume 34, Issue 2: 2691-2702

 

The Role of Tyrosine Phosphorylation of Protein Kinase C Delta in Infection and Inflammation

Authors: Yang Q, Langston JC, Tang Y, Kiani MF, Kilpatrick LE.

Int J Mol Sci. 2019 Mar 26;20(6)

 

PKCδ Inhibition as a Novel Medical Countermeasure for Radiation-Induced Vascular Damage

Authors: Fariborz Soroush, Yuan Tang, Hasan M. Zaidi, Joel B. Sheffield, Laurie E. Kilpatrick, and Mohammad F. Kiani.

The FASEB Journal Vol. 32, No. 12. (2018)

 

A novel microfluidic assay reveals a key role for protein kinase C δ in regulating human neutrophil-endothelium interaction

Authors: Soroush F, Zhang T, King DJ, Tang Y, Deosarkar S, Prabhakarpandian B, Kilpatrick LE, Kiani MF.

J Leukoc Biol November 2016 100:1027–1035.

 

Adhesion Patterns in the Microvasculature are Dependent on Bifurcation Angle

Authors: G. Lamberti, F. Soroush, A. Smith, M. Kiani, B. Prabhakarpandian, K. Pant.

 

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