在基于膜的微流体芯片（称为芯片上的动脉）上构建的体外动脉模型已成为研究动脉生理学的强大平台。然而，由于使用了无法模拟体内内部弹性层 (IEL) 的平坦多孔膜，内皮细胞 (EC) 和主动脉平滑肌细胞 (AoSMC) 的表型和排列的生理相似性具有在以前开发的动脉芯片中受到限制。
最近 ， 科研人员 通过利用电纺排列的丝素蛋白/聚己内酯纳米纤维膜开发了一种模仿 IEL 结构的创新膜。动脉 IEL 模拟 (AIM) 膜厚约 5 μm，由直径约 400 nm 的正交排列的纳米纤维组成，与 IEL 具有高度可比性。发现这种结构相似 性导致 ECs 和 SMCs 被拉长和正交排列，就像在体内动脉中一样。 特别是，在 AIM 膜上培养的 SMC 保持健康状态，显示出增加的 αSMA mRNA 表达，这在传统膜上很容易丢失。 团队 构建了具有 EC 和 SMC 正交排列的 AIM 膜集成动脉芯片，这是理想的，但很难用以前的动脉芯片实现。
图 1. 解释 (a) 内部弹性层 (IEL) 的结构以及 EC 和 SMC 的正交排列的示意图，(b) 制造对齐纳米纤维的静电纺丝工艺，(c,i) 转移步骤以制造自立式 OAN 和 (c,ii) 制造 AIM 膜的 ECM 涂层工艺。
图 3. (a) HUVECs 和 AoSMCs 在每种类型的膜上的形态。(b) 图显示了在每种类型的膜上培养的 HUVEC 和 AoSMC 中细胞核的纵横比和程度的分布。
图 5. (a) 免疫荧光共聚焦图像显示了 HUVECs 和 AoSMCs 在开发的动脉芯片中的排列。HUVEC 用 CD31 染色并用红色表示，AoSMC 用 αSMA 染色并用绿色表示。(b,i) 原理图解释了已开发的动脉芯片中的 LDL 摄取实验。(b,ii,iii) 在流动 LDL 之前和流动 LDL 之后捕获的显微镜图像。
相关论文以题为Arterial Internal Elastic Lamina-Inspired Membrane for Providing Biochemical and Structural Cues in Developing Artery-on-a-Chip发表在 《ACS Macro Letters 》 上。 通讯作者 是浦项科技大学 Dong Sung Kim教授 。
参考文献：
doi.org/10.1021/acsmacrolett.1c00551
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