Transwell作為一項實驗技術被廣泛用于細胞的趨化、遷移和侵襲實驗中，不同類型的Transwell系統(tǒng)基本上均由上室、通透性膜和下室組成^[1]。Transwell的技術原理是改變通透性膜的孔徑大小，以允許上下室中生物因子、物質或細胞透過，進而研究物質轉移和細胞間相互作用等^[2]。此項技術也已經越來越多的應用于科研，如對氣道上皮細胞的研究^[3]，成纖維細胞的培養(yǎng)^[4]和癌細胞的趨化遷移研究^[5]等。

Transwell技術示意圖^[1]

      Transwell技術自誕生以來，在研究細胞共培養(yǎng)、趨化性、遷移、侵襲實驗中都發(fā)揮了重要的作用，但是隨著科技的進步和發(fā)展，科研工作者們對Transwell實驗提出了更高要求，對小室中的微量細胞因子和細胞間信號聯系的研究也越來越多。為了解決精準調控和監(jiān)管培養(yǎng)液中不同因子的含量以及變化的需求，全新升級的Microfluidics-Transwell系統(tǒng)應運而生，它是建立在傳統(tǒng)Transwell系統(tǒng)上的細胞培養(yǎng)升級系統(tǒng)：Transwell系統(tǒng)搭配微流控技術，可以模擬體內在流體環(huán)境下的細胞生長情況，最大程度再現某種體內流體環(huán)境，以保證細胞生長和細胞間聯系的“本真”狀態(tài)，達到不同的實驗目的。

Microfluidics-Transwell系統(tǒng)示意圖

全新升級的Microfluidics-Transwell系統(tǒng)在以下幾個方面盡顯優(yōu)勢：
1、可以精確控制下室培養(yǎng)液的種類、因子含量以及給液速度，盡可能模擬體內細胞外基質和流體環(huán)境，滿足多種實驗需求；
2、可以精確定量下室培養(yǎng)液成分變化，檢測上下層培養(yǎng)細胞分泌的細胞信號物質，更準確地研究細胞間聯系；
3、可以再現流體環(huán)境并且更加真實地模擬腫瘤細胞轉移過程（腫瘤細胞內滲、進入循環(huán)系統(tǒng)、腫瘤細胞外滲、形成轉移灶等）。
近些年來微流控技術在一些基于Transwell體系的研究中發(fā)揮了極大的優(yōu)勢。

應用案例一

應用案列二

血腦屏障(blood-brain barrier, BBB)是一種重要的生物界面，調節(jié)血液和大腦之間不同分子的轉移，從而維持中樞神經系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)環(huán)境。Saeideh Nozohouri等人在體外建立的血腦屏障模型中利用微流控系統(tǒng)控制培養(yǎng)液流動和組分變化，以模擬體內血液流動[7]。該系統(tǒng)可以通過實時圖像的獲取和分析，調查從血管通道進入受體組織腔的分子通透率。與傳統(tǒng)Transwell實驗對比發(fā)現，結合微流控技術的Transwell系統(tǒng)可以更好地給體外血腦屏障模型提供類似體內的生化環(huán)境，以評估機體對任何刺激的生理和病理反應，為藥物開發(fā)和發(fā)現提供更準確的體外模型。

參考文獻

1.  Liu, R., et al., A Comprehensive Landscape for Fibril Association Behaviors Encoded Synergistically by Saccharides and Peptides. 2021. 143(17).
2.  Zhang, C., et al., A Microfluidic Transwell to Study Chemotaxis. 2016. 342(2): p. 159-165.
3.  Bluhmki, T., et al., Development of a miniaturized 96-Transwell air–liquid interface human small airway epithelial model. 2020. 10(1): p. 13022.
4.  Fibroblast-like cells change gene expression of bone remodelling markers in transwell cultures %J European Journal of Medical Research. 2020. 25(1).
5.  Pradeep, C.R., et al., Modeling invasive breast cancer: Growth factors propel progression of HER2-positive premalignant lesions. 2011. 31(31): p. 3569-3583.
6.  Transwell Insert-Embedded Microfluidic Devices for Time-Lapse Monitoring of Alveolar Epithelium Barrier Function under Various Stimulations %J Micromachines. 2021. 12(4): p. 406.
7.  Nozohouri S, N.B., Al-Ahmad A, Abbruscato TJ. , Estimating Brain Permeability Using In Vitro Blood-Brain Barrier Models. Methods Mol Biol, 2021.