細(xì)胞流體剪切成像和捕捉系統(tǒng)

細(xì)胞流體剪切成像和捕捉系統(tǒng)

血栓

血栓有不同類型。靜脈內(nèi)的血栓（通常是腿部或骨盆）稱為深靜脈血栓（DVT），而進(jìn)入肺部的血栓則稱為肺栓塞（PE）。這些綜合稱為靜脈血栓栓塞（VTE）。

人體利用血小板（血小板）和纖維蛋白來(lái)形成血栓。這通常發(fā)生在血管受傷時(shí)，血栓形成是身體防止失血的一種方式。然而，即使血管沒有受傷，血栓也可能形成，這成為了一個(gè)龐大研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)——理解其原因以及如何被控制。

血小板粘連、聚集和血栓形成是必須在剪切流條件下進(jìn)行的研究領(lǐng)域。

剪切應(yīng)力在研究血栓時(shí)的重要性

研究剪切流條件下血小板的粘附、聚集和血栓形成非常重要，因?yàn)榧羟袟l件增加已被證明能激活血小板，改變組織因子（TF）和TF途徑抑制劑等蛋白質(zhì)的細(xì)胞定位，并調(diào)控基因生成[1]：

“血栓發(fā)生在動(dòng)態(tài)的流變領(lǐng)域，流動(dòng)條件調(diào)節(jié)**因子、抑制劑和細(xì)胞的運(yùn)輸。血流動(dòng)動(dòng)力學(xué)力量不僅調(diào)節(jié)特定解剖部位易形成血栓的傾向，還強(qiáng)烈影響血栓的生化組成及促成血栓形成的反應(yīng)路徑。"

它是如何運(yùn)作的？

血小板是直徑2–3微米的小血細(xì)胞，也稱為血小板。血小板發(fā)揮著非常重要的作用——它們幫助身體形成血栓，止血在受損的血管部位（即受損的內(nèi)皮處）。血栓形成是一個(gè)多步驟的過(guò)程，有助于止血：

• 粘連：血小板會(huì)粘附在受傷部位周圍。暴露的膠原蛋白和VWF血小板分別通過(guò)GPIa/IIa和GPIb/IX/V受體錨定至內(nèi)皮下。

• 活化：血小板改變形狀，細(xì)胞膜受體被激活，形成細(xì)胞信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。

• 聚集：血小板和細(xì)胞通過(guò)受體聚集。

隨著血小板栓形成，凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)啟動(dòng)，血液從液體變成凝膠，形成血栓。

血栓的關(guān)鍵參與者：  

• 馮·維勒布蘭德因子（VWF）

• 膠原蛋白

• 纖維蛋白原

我需要準(zhǔn)備什么才能開始？

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一般來(lái)說(shuō)，至少你需要以下條件來(lái)進(jìn)行血栓實(shí)驗(yàn)：

• 微流控泵： Mirus泵以恒定或可變剪切應(yīng)力/剪切流速將細(xì)胞樣本或全血輸送到生物芯片的微毛細(xì)血管中。這模擬了體內(nèi)生理剪切應(yīng)力。

• 生物芯片：雖然一些研究人員擁有自制的流室，但使用Cellix的生物芯片進(jìn)行血栓研究有其明顯優(yōu)勢(shì)。 樣本量低常常是個(gè)問題，因?yàn)檠芯咳藛T使用的樣本量極小，這些樣本來(lái)自小鼠或珍貴的人類供體樣本。Cellix的生物芯片具有微小毛細(xì)管，即使樣品體積較小，也能輕松實(shí)現(xiàn)高剪切流速/剪切應(yīng)力，從而輕松克服這一問題。

• 溫度控制：在適合細(xì)胞的溫度下工作至關(guān)重要，我們的微環(huán)境艙用于生物芯片，是確保細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持良好狀態(tài)的解決方案。

• 顯微鏡：用于細(xì)胞成像。如果你已經(jīng)有顯微鏡，我們推薦VenaFlux Starter。

• 數(shù)碼相機(jī)：用于圖像捕捉。如果您已經(jīng)有與顯微鏡兼容的數(shù)碼相機(jī)，我們推薦VenaFlux Starter。

• 細(xì)胞分析軟件：用于分析捕獲的圖像或視頻。血栓研究的典型測(cè)量包括血栓在微細(xì)血管中的覆蓋面積，即確定單個(gè)血栓和聚集的數(shù)量。

·         Vena8 Fluoro+ 生物芯片：用VWF、膠原蛋白、纖維蛋白原或其他感興趣的受體包裹微細(xì)血管。使用Mirus泵，你可以將血小板或全血流過(guò)表面，并研究相互作用。

·         VenaDelta Y2生物芯片：模擬血管系統(tǒng)的扭曲和分支路徑，導(dǎo)致更多流動(dòng)模式紊亂，尤其是在瓣膜周圍。例如，利用在低剪切條件下幾何形狀變化的通道，研究人員證明VWF在流動(dòng)受擾區(qū)域捕獲血小板效率顯著提升。

炎癥

傳統(tǒng)的三步白細(xì)胞粘附級(jí)聯(lián)包括細(xì)胞滾動(dòng)、細(xì)胞粘附以及細(xì)胞遷移和轉(zhuǎn)殖。

1. 細(xì)胞滾動(dòng)：選擇蛋白介導(dǎo)的滾動(dòng)。選擇蛋白是一類單鏈跨膜糖蛋白，表達(dá)在白細(xì)胞、血小板和活化內(nèi)皮細(xì)胞表面。E-選擇素，也稱為CD62E，是一種僅在內(nèi)皮細(xì)胞上表達(dá)的細(xì)胞粘附分子，由細(xì)胞因子激活。E-選擇素能識(shí)別并結(jié)合某些白細(xì)胞表面蛋白上的硅基化碳水化合物，使細(xì)胞沿血管內(nèi)皮表面滾動(dòng)，形成具有高開閉速率
的暫時(shí)相互作用。

細(xì)胞配體 / 細(xì)胞-蛋白質(zhì)滾動(dòng)

2. 細(xì)胞粘附： 趨化因子觸發(fā)的激活和整合素依賴性停滯。隨著炎癥反應(yīng)的進(jìn)行，受損組織釋放的趨化因子進(jìn)入血管，激活滾動(dòng)的白細(xì)胞，這些細(xì)胞現(xiàn)在能夠緊密結(jié)合內(nèi)皮表面，這是遷移到炎癥組織前的重要步驟?；瘜W(xué)物質(zhì)使表面整合蛋白從低親和力狀態(tài)切換到高親和力狀態(tài)。在活化狀態(tài)下，整合蛋白緊密結(jié)合于內(nèi)皮細(xì)胞上表達(dá)的互補(bǔ)受體。這通過(guò)整合素介導(dǎo)的結(jié)合促進(jìn)白細(xì)胞的牢固粘附，如VLA-4與VCAM-1結(jié)合，LFA-1與ICAM-1結(jié)合。

3. 細(xì)胞遷移與轉(zhuǎn)輪：腔內(nèi)爬行以及細(xì)胞旁和跨細(xì)胞遷移。

動(dòng)脈粥樣硬化

由于斑塊（脂肪沉積）堆積導(dǎo)致動(dòng)脈狹窄——是常見的心血管疾病之一，可能導(dǎo)致包括中風(fēng)或冠狀動(dòng)脈疾病在內(nèi)的多種疾病。