新型体外微流控平台用于骨细胞力学传导研究。
骨细胞是骨改建过程中主要的力学敏感细胞。目前的体外骨力转导研究多采用流室等宏观尺度器件，然而，体外微流控器件以其灵活的设计、生理相关的尺寸和高通量的能力为更好地理解这一生物学过程提供了最佳工具。本项目旨在设计并制作多剪切应力、共培养平台，研究不同流动条件下骨细胞与其他骨细胞的相互作用。采用基于聚二甲基硅氧烷( PDMS )的软光刻工艺制备的器件，利用改变几何参数的标准微流控设计来诱导与剪切应力成正比的不同流速。每个骨细胞通道( OCY )通过20 μ m的灌注通道与相邻的破骨细胞通道( OC )相连，进行细胞信号分子的运输。不同剪切应力水平的通道间RANKL水平存在显著差异，我们观察到，骨碎裂前分化直接受到邻近流刺激的骨细胞的影响。2 - Pa剪切应力OCY通道旁的OC通道分化破骨细胞数量显著减少，而0.5 - Pa剪切应力OCY通道旁的OC通道分化与无血流对照相比不受影响。唑来膦酸的加入显著降低破骨细胞的分化，这种作用与流体剪切应力的增加有关。利用这个平台，我们可以在体外模拟骨细胞和破骨细胞在生理相关的骨间质流体流动剪切应力下的相互作用。我们的新型微流控共培养平台为骨细胞机制研究提供了最佳工具，为临床治疗骨相关疾病的潜在药物靶点的发现提供了平台。