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一种三维神经毒性高通量测试芯片的构建

论文摘要

目的:在神经细胞毒性评价中,常规的二维细胞培养体系难以模拟细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间的复杂相互作用,并且检测过程也不够方便。本文构建了一种三维神经毒性高通量测试芯片,神经细胞在三维水凝胶体系中生长,并且能够方便地与培养液进行分离,实现高通量检测。方法:(1)制备微条模具和96孔筛板:首先采用Auto CAD软件设计出三维模型,微条模具用熔融沉降3D打印机制备出聚乳酸(PLA)阳模后,经琼脂糖倒模再经聚二甲基硅氧烷(PDMS)翻模最终制备出PDMS模具,96孔筛板用光固化3D打印机直接制备;(2)制备原代神经细胞-海藻酸钠水凝胶微粒:将原代神经细胞悬液加入等体积的3%海藻酸钠溶液,配制为细胞密度2×107的细胞-水凝胶悬液灌注到PDMS模具,加入氯化钙凝固后制备出10mm×0.5mm的细胞-水凝胶微条,微条均匀分割为20等份,成为0.5mm×0.5mm的细胞-水凝胶微粒;(3)细胞培养与农药处理:将96孔筛板装入普通的96孔细胞培养板,每个筛孔放入20个细胞-水凝胶微粒,分别加入0、10、30、50、100、200μM浓度的毒死蜱-细胞培养液,37℃进行孵育;(4)毒性测试:孵育24hr、48hr、72hr后,取出筛板及其中的细胞-水凝胶微粒,取培养液或细胞颗粒测定细胞活力、乳酸脱氢酶相对释放量、乙酰胆碱酯酶活力和超氧化物歧化酶活力。结果:(1)制备出的微条PDMS模具为40mm×10mm×2.6 mm的长方体,上面嵌有25条10mm×0.6mm×0.6 mm凹槽,每个凹槽可制备出一个微条;96孔筛板由12×8个空心圆柱体构成,每个圆柱半径为3 mm,高度为9 mm,其位置恰好嵌入96孔板;(2)将微粒、筛板、96孔板装配为测试芯片系统,经过1-6天孵育的原代神经细胞呈现出三维生长的细胞团形态,细胞数量逐渐增加,细胞活力也逐渐增高;(3)采用有机磷农药毒死蜱进行毒性暴露,细胞数量和细胞活力均出现了量效相关的降低,乳酸脱氢酶释放量增加,乙酰胆碱酯酶活力降低,乳酸脱氢酶活力降低。结论:本研究建立的神经毒理测试体系具有三维、方便、高效的特点,为毒性评价提供了新的有效手段。

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文章来源

类型: 国内会议

作者: 赵晨羽,陈晓萍

关键词: 高通量测试芯片,神经毒性,三维细胞体系,有机磷农药,打印技术

来源: 2019年海峡两岸暨港澳青年科学家毒理学学术交流会 2019-09-17

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技

专业: 生物学,生物医学工程

单位: 浙江工业大学生物工程学院

分类号: R318

页码: 68-69

总页数: 2

文件大小: 413k

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本文来源: https://www.lunwen90.cn/article/e9e97195c83c6d7fc8e1a7c4.html