流體剪切力系統(tǒng)是一種通過(guò)在流體灌注的蓄液器內(nèi)施加空氣壓力來(lái)產(chǎn)生液體流動(dòng)的裝置。該裝置通過(guò)使用特殊切換模式來(lái)循環(huán)液體，產(chǎn)生恒定的單向流動(dòng)。 這使其成為在長(zhǎng)期細(xì)胞培養(yǎng)中應(yīng)用確定的剪切應(yīng)力的理想設(shè)置。使用流體剪切力泵系統(tǒng)，可以模擬連續(xù)和脈動(dòng)層流以及振蕩流動(dòng)。從而模擬生理狀態(tài)下血管，淋巴管等組織液體流動(dòng)環(huán)境，進(jìn)而開(kāi)展相關(guān)細(xì)胞研究工作。廣州科適特科學(xué)儀器有限公司長(zhǎng)期致力流體相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究及技術(shù)服務(wù)，整理流體剪切力系統(tǒng)在生物醫(yī)學(xué)研究中簡(jiǎn)要介紹如下。
下面簡(jiǎn)單總結(jié)一下流體剪切力系統(tǒng)常見(jiàn)的幾種應(yīng)用情況。

一. 流動(dòng)下的長(zhǎng)期細(xì)胞培養(yǎng)

原理：在體內(nèi)，內(nèi)皮細(xì)胞在剪切應(yīng)力條件下發(fā)育和分化。 當(dāng)開(kāi)始使用內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行基于細(xì)胞的檢測(cè)時(shí)，您應(yīng)該考慮這種機(jī)械力對(duì)細(xì)胞形態(tài)和生理的可能影響。 為了使細(xì)胞處于更生理的，體內(nèi)狀態(tài)，它們?cè)诹鲃?dòng)下培養(yǎng)數(shù)小時(shí)至數(shù)周，產(chǎn)生更相關(guān)的結(jié)果。 換句話(huà)說(shuō)，流動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)于使用生理學(xué)上潛在流動(dòng)條件的細(xì)胞的任何類(lèi)型的研究都是至關(guān)重要的。
應(yīng)用實(shí)例
通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)讀數(shù)研究剪切應(yīng)力對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞生理的影響，如免疫熒光，蛋白質(zhì)印跡，qPCR和FACS
準(zhǔn)備細(xì)胞層用于隨后的功能測(cè)定，例如滾動(dòng)和粘附或轉(zhuǎn)移測(cè)定


 

流動(dòng)特性	連續(xù)層流，非均勻流動(dòng)，振蕩流動(dòng)（擾動(dòng)流動(dòng)模擬所需），脈動(dòng)流動(dòng)
實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間	數(shù)小時(shí)，長(zhǎng)達(dá)數(shù)周
推薦的泵	ibidi流體泵系統(tǒng)
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二、滾動(dòng)和粘附分析

原理
在滾動(dòng)和粘附測(cè)定中，用蛋白質(zhì)涂層或細(xì)胞層在表面上灌注白細(xì)胞和/或血小板。 可以在各種條件下（例如，在基因敲低或藥物處理后）分析它們對(duì)表面的粘附和與表面的相互作用。
應(yīng)用實(shí)例
1 研究血小板和白細(xì)胞在內(nèi)皮細(xì)胞或基質(zhì)蛋白層上的粘附

 

流動(dòng)特性	連續(xù)層流
實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間	幾分鐘到幾個(gè)小時(shí)
推薦的泵	ibidi泵系統(tǒng) 注射泵蠕動(dòng)泵
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三、定義的液體交換

原理
通道載玻片和泵用于向細(xì)胞提供精確限定量的培養(yǎng)基和/或任何感興趣的補(bǔ)充物。
應(yīng)用實(shí)例
1 定義細(xì)胞培養(yǎng)基的交換
2 活Ca2+ - 成像
3 藥物刺激的貼壁細(xì)胞的活細(xì)胞成像
4 細(xì)胞染色的活細(xì)胞成像

流動(dòng)特性	短時(shí)間的層流
實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間	幾分鐘到幾個(gè)小時(shí)
推薦的泵	手動(dòng)液體輸送，注射泵，蠕動(dòng)泵
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四、3D細(xì)胞培養(yǎng)

原理
細(xì)胞在3D凝膠基質(zhì)中培養(yǎng)。 將間質(zhì)流直接施加到凝膠上以向細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)物O2和CO2以維持最佳條件。
應(yīng)用實(shí)例
凝膠基質(zhì)中的單細(xì)胞，球狀體或類(lèi)器官的3D培養(yǎng)（例如，與肝細(xì)胞，成纖維細(xì)胞，肌細(xì)胞，腎細(xì)胞和干細(xì)胞）

流動(dòng)特性	間隙流量非常低
實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間	小時(shí)至長(zhǎng)達(dá)數(shù)周
推薦的泵	ibidi流體泵系統(tǒng)
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五、細(xì)胞電阻抗傳感器(ECIS)流動(dòng)分析

細(xì)胞電阻抗傳感器（ECIS）是通過(guò)阻抗測(cè)量粘附細(xì)胞層中的形態(tài)和生理變化的平臺(tái)。活細(xì)胞可以直接在容器中測(cè)量而沒(méi)有任何干擾，并且不需要任何染色。 ECIS流陣列使研究人員能夠?qū)⑷魏晤?lèi)型的流動(dòng)測(cè)定與并行阻抗測(cè)量相結(jié)合。


六 參考文獻(xiàn)
1. Schulz C, et al. (2009) Novel Methods for Assessment of Platelet and Leukocyte Function Under Flow - Application of Epifluorescence and Two-Photon Microscopy in a Small Volume Flow Chamber Model. Open Biol J 2(1):130–136.