Bio體外人體骨關(guān)節(jié)炎 (OA) 軟骨器官芯片模型
uKnee是首個(gè)在 uBeat Compress中開(kāi)發(fā)的人類骨關(guān)節(jié)炎 (OA) 軟骨芯片體外微型模型。首先從嵌入水凝膠中的人關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞生成健康軟骨微結(jié)構(gòu)，并在 uBeat Compress 中靜態(tài)培養(yǎng)兩周。借助 BiomimX 技術(shù) uBeat ，將類似于 OA 病理狀況的機(jī)械過(guò)載施加到健康軟骨微組織上。uBeat 病理刺激在幾天內(nèi)導(dǎo)致 OA 樣微組織的生成，其表型和基因型與 OA 臨床證據(jù)相關(guān)。
uBeat Compress內(nèi)生成健康的人體軟骨微組織
通過(guò)在 uBeat Compress中靜態(tài)培養(yǎng)人類健康關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞兩周，獲得一種軟骨微組織，該組織表現(xiàn)出類似天然的細(xì)胞外基質(zhì)沉積（富含 II 型膠原蛋白和聚集蛋白聚糖）和與人類軟骨相匹配的特征基因譜。
uBeat 機(jī)械超負(fù)荷會(huì)誘發(fā)類似 OA 的合成代謝-分解代謝平衡變化
uBeat 病理刺激會(huì)誘導(dǎo)軟骨穩(wěn)態(tài)向分解代謝轉(zhuǎn)變，表現(xiàn)為合成代謝基因（ COL2A1和ACAN ）表達(dá)的喪失、MMP13 軟骨降解酶的產(chǎn)生增加以及炎癥相關(guān)基因（IL6和IL8 ）的上調(diào)。
uBeat 誘導(dǎo) OA 樣基因譜
uBeat 病理刺激觸發(fā)獲得與 OA 臨床證據(jù)相符的基因表達(dá)譜。COL10A1和IHH表達(dá)上調(diào)，表明觸發(fā)模型向暫時(shí)性鈣化軟骨的肥大分化。GREM1 、FRZB和DKK1 （與 OA 發(fā)病呈負(fù)相關(guān)的BMP和 Wnt 信號(hào)拮抗劑）在 uBeat 病理刺激下下調(diào)，其水平與在天然 OA 軟骨樣本中檢測(cè)到的水平相匹配
動(dòng)態(tài)機(jī)械力刺激環(huán)境人體多器官組織芯片仿真系統(tǒng)介紹
●動(dòng)態(tài)機(jī)械力刺激(牽張、壓力刺激)
● 3D培養(yǎng)
●微圖案
●微流控
●uECG技術(shù)電記錄
該系統(tǒng)人體器官和病理學(xué)體外模型系統(tǒng),可模擬病理或生理機(jī)械力刺激環(huán)境,使用器官培養(yǎng)更接近體內(nèi)真實(shí)環(huán)境。
一、牽張刺激:
能夠提供單軸拉伸變形。 它適用于培養(yǎng)體內(nèi)經(jīng)歷拉伸刺激的那些組織(即,心臟,肌腱,肌肉..)。
二、壓縮刺激
能夠提供壓縮刺激。 它適用于培養(yǎng)在體內(nèi)經(jīng)歷壓縮刺激的組織(即軟骨,骨骼,牙齒等)。
三、多芯片組合模塊
可以把4個(gè)可牽張或壓縮的芯片整合在一起,12個(gè)微結(jié)構(gòu),允許機(jī)械刺激每個(gè)平臺(tái),并以wu菌方式光學(xué)監(jiān)控培養(yǎng)物
四、牽張拉伸、壓縮刺激儀:
可以定義牽張壓縮力大小、頻率、周期和各種波形。
該系統(tǒng)是在Stretch內(nèi)開(kāi)發(fā)的芯片上功能化的,能跳動(dòng)的人的心臟的微型模型。得益于該系統(tǒng),將類似于心臟跳動(dòng)的機(jī)械訓(xùn)練階段應(yīng)用于以3D方式培養(yǎng)的人類心臟細(xì)胞。在幾天之內(nèi),就可以自然并同時(shí)跳動(dòng)生成成熟的人類心臟組織。
該系統(tǒng)可以測(cè)量心臟的關(guān)鍵功能,以了解心臟跳動(dòng)率,結(jié)構(gòu)毒性和電活動(dòng)的變化。
該系統(tǒng)確實(shí)能夠像人類心臟一樣以劑量依賴性方式對(duì)藥物做出反應(yīng),從而成為篩選藥物心臟毒性和抗心律失常藥物效率的里想平臺(tái)。
該系統(tǒng)機(jī)械訓(xùn)練在整個(gè)微組織中引起同步跳動(dòng)
通過(guò)在Stretch中將心肌細(xì)胞與支持性成纖維細(xì)胞一起培養(yǎng)7天,即可獲得具有微小細(xì)胞形態(tài)和典型肌節(jié)條紋(心肌肌鈣蛋白I染色)的心肌微組織。
該系統(tǒng)機(jī)械訓(xùn)練在整個(gè)微組織中引起同步跳動(dòng)
該系統(tǒng)機(jī)械訓(xùn)練類似于心臟的生理伸展運(yùn)動(dòng)(即10%),其結(jié)果對(duì)于獲得達(dá)到前所未有的成熟度和功能性水平的心臟組織至關(guān)重要。
允許在線監(jiān)測(cè)心臟電生理參數(shù)
以wu創(chuàng)方式在線監(jiān)測(cè)表征培養(yǎng)的心臟微組織的電生理參數(shù)。可以捕獲藥物對(duì)心臟電的影響。
