Механобиология: изучение механотрансдукции при помощи микрофлюидики
2019, СФУ shishatskaya@inbox.ru
Механические стимулы в теле человека
Механотрансдукция
Механические
воздействия
напряжение сдвига Интерстициальный ток деформация субстрата Изоляция сжатие
Сосуды – система кровообращения
Механический фактор - Shear stress
– напряжение сдвига
Зависимые биологические параметры:
•Эндотелий
•Стромальные клетки – гладкомышечные и перициты
•Форменные элементы крови
Наиболее значимый механический стимул для этой системы – ток крови (по сосудам)
микрофлюидное многоканальное устройство для минимизирования объемов образцов
-форма и ориентация клеток эндотелия на стенках сосудов,
-продукция белков цитоскелета, их организация в цитоплазме клеток
Z1 – ширина канала
Z2 – объем канал
L1 и др. – длина канала Н – высота канала
Lab Chip, 2009,9, 1897-190
10.1039/B823180J
cell aspect ratio \
соотношение сторон ячейки/
CAR, y=R/H,
R размер клетки
H высота канала
10 различных уровней напряжения сдвига, не- пульсовых (0.07–13 Pa) и пульсовых
Микрофлюидные системы для оценки патологических состояний кровообращения
Из-за атеросклеротических изменений сосудистой стенки ток крови в сосудах испытывает дополнительное воздействие в местах сужений, что приводит к закручиваниям потока и регургитациям
Показано, на какие биологические механизмы клеток и как именно влияет этот фактор
Здоровые» условия – тоже много информации , например - elevated shear stress reduced vascular permeability
Атеросклероз сосудов – измененный ток жидкости
Сахарный диабет – физическая нагрузка и увеличенная концентрация глюкозы крови
Lab Chip, 2011, 11, 1856 www.rsc.org/locpolydimethylsiloxane (PDMS)
