在 USB 大小的芯片上模拟人类宫颈

模拟复杂人类宫颈环境的微流控芯片为研究生殖道和相关感染(如细菌性阴道病)提供了一个平台。

来源:The Scientist

近四分之一的育龄妇女患有细菌性阴道病 (BV),这是一种由生殖道内自然产生的微生物失衡引起的感染,它会增加性传播疾病、早产和流产的风险。1,2  尽管这种疾病如此常见,但研究人员并不完全了解这种疾病的机制,部分原因是传统的动物模型难以反映人类的复杂环境。

N 四分之一 生殖道中的微生物 1,2

早在 2022 年,哈佛大学 Wyss 研究所的生物学家和生物工程师 Donald Ingber 的团队就设计了一种模拟人类阴道微生物组的器官芯片,为研究人员提供了一个更可靠的研究 BV 的系统。3 然而,BV 的并发症不仅限于阴道,因此 Ingber 的团队建立了一个宫颈芯片系统。他们在《自然通讯》杂志上发表的一篇论文中描述了他们的新模型,该模型提供了一种系统,可以捕捉宫颈上皮细胞、它们产生的粘液和微生物组之间的复杂相互作用。4

Donald Ingber 人类阴道微生物组 3 自然通讯 自然通讯 4

为了创建子宫颈芯片,研究人员将宫颈管内壁细胞添加到微流体装置的一个通道中。在相邻的通道中,他们引入了形成结缔组织的宫颈成纤维细胞。通道之间的多孔膜确保了两种细胞类型之间的交流,类似于体内的情况。研究人员通过向通道灌注培养基来模拟宫颈粘液流动的机械提示。这导致粘液的产生,类似于人类宫颈中发生的粘液。

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激素变化 5

“[粘液]看起来非常像人类的粘液,这真的令人兴奋,”Ingber 说。“这进一步证实了器官芯片提供了一种以其他系统无法做到的方式模拟器官水平生理学的方法。”

哈佛大学 Wyss 研究所

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