BEOnChip 細(xì)胞培養(yǎng)微流控芯片

一、關(guān)于BEOnChip

Beonchip S. L.于2016年由Rosa Monge（機(jī)械工程博士），Ignacio Ochoa（生物學(xué)博士）和Luis Fernández（微技術(shù)博士）于2016年在薩拉戈薩大學(xué)成立。工程師和生物學(xué)家的合作是設(shè)計(jì)人性化和容易使用的器官芯片設(shè)備的關(guān)鍵，用于體外模擬身體的生理環(huán)境。在Beonchip，我們使用材料和微細(xì)加工技術(shù)來(lái)創(chuàng)建下一代體外測(cè)試平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)以前不可能或只能在體內(nèi)進(jìn)行的體外實(shí)驗(yàn)。因此，減少了開(kāi)發(fā)新藥，化妝品和化學(xué)品所需的成本和時(shí)間跨度。

二、BEOnChip 微流控芯片

BEOnchip 微流控芯片包括標(biāo)準(zhǔn)芯片和定制化芯片

其中標(biāo)準(zhǔn)用于細(xì)胞培養(yǎng)的微流控芯片有四種，分別為BE-FLOW， BE-DOUBLEFLOW, BE-TRANSFLOW, BE-GRADIENT

1、 BE-flow 標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞培養(yǎng)微流控芯片

BE-Flow是易于使用的設(shè)備，專(zhuān)門(mén)用于流動(dòng)狀態(tài)下的長(zhǎng)時(shí)間細(xì)胞培養(yǎng)。它允許在兩個(gè)獨(dú)立的通道中進(jìn)行長(zhǎng)期2D或3D培養(yǎng)。BE-Flow與微流體泵系統(tǒng)兼容，由于剪切應(yīng)力在基因表達(dá)中起主要作用，此芯片適合血管研究。

Be-Flow設(shè)備允許在通道的頂部和底物進(jìn)行2D培養(yǎng)，也可用于兩種不同的細(xì)胞類(lèi)型單層共培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)下2D 細(xì)胞培養(yǎng)，用于研究循環(huán)腫瘤細(xì)胞，免疫細(xì)胞，細(xì)菌，真菌，病毒等的2D 培養(yǎng)。

Be-Flow每包含有10個(gè)單獨(dú)包裝的芯片，每個(gè)芯片在發(fā)貨前都進(jìn)行滅菌，芯片存儲(chǔ)于室溫干燥無(wú)直接陽(yáng)光照射處（15-25℃）。

wBE-Flow 微流控細(xì)胞培養(yǎng)芯片的應(yīng)用包括血管研究，機(jī)械剪切應(yīng)力研究，3D培養(yǎng)物上的間隙流動(dòng)，滾動(dòng)和粘附或循環(huán)顆粒實(shí)驗(yàn)

2、 BE-doubleflow 細(xì)胞共培養(yǎng)微流控芯片

BE-Doubleflow由兩個(gè)通過(guò)多孔膜連接的可灌注通道組成。探索仿生環(huán)境中不同 2D 和 3D 培養(yǎng)物之間的crosstalk，并通過(guò)選擇適合孔徑來(lái)控制相互作用的效率。

BE-Doubleflow允許在缺氧環(huán)境或流動(dòng)狀態(tài)下在上皮培養(yǎng)中起作用時(shí)（腎臟，肝臟，心臟，肺，腸道等）進(jìn)行內(nèi)皮/上皮屏障共培養(yǎng)。此外兩個(gè)可灌注通道為研究循環(huán)顆粒（細(xì)菌，免疫反應(yīng)，循環(huán)腫瘤細(xì)胞）的影響提供了適合的環(huán)境。

3、 BE-Transflow standard 細(xì)胞培養(yǎng)微流控芯片

BE-Transflow是通用的細(xì)胞培養(yǎng)平臺(tái)。它允許通過(guò)多孔膜將培養(yǎng)孔與微流體通道連接在一起來(lái)研究復(fù)雜的培養(yǎng)構(gòu)型。這是氣液界面（ALI）培養(yǎng)，內(nèi)皮/上皮屏障和crosstalk研究的細(xì)胞培養(yǎng)微流控芯片。

BEOnChip 細(xì)胞培養(yǎng)微流控芯片在 2D 或 3D 培養(yǎng)上進(jìn)行氣液界面 （ALI） 實(shí)驗(yàn)，自動(dòng)更換培養(yǎng)基，用于上皮培養(yǎng)、毒性測(cè)試、吸收測(cè)試等。也用于創(chuàng)建內(nèi)皮-上皮屏障：使用上部孔進(jìn)行2D或3D上皮細(xì)胞培養(yǎng)，將內(nèi)皮細(xì)胞接種在下面的灌注通道中。最常見(jiàn)的應(yīng)用是血腦屏障（BBB），腸道，皮膚，肺等。

4、 BE-gradient 梯度細(xì)胞培養(yǎng)芯片

BE-gradient其設(shè)計(jì)將電化學(xué)梯度應(yīng)用于3D細(xì)胞培養(yǎng)物。BE-gradient與多種類(lèi)型的光學(xué)顯微鏡兼容（倒相差，共聚焦，熒光等）。Be-Gradient由一個(gè)用于細(xì)胞培養(yǎng)的中央腔室和通過(guò)3個(gè)微型通道連接到中央腔室的兩側(cè)通道組成。側(cè)通道用于模擬血管。貼壁2D培養(yǎng)不僅可以在中央腔室中，還可以在側(cè)通道中進(jìn)行培養(yǎng)。

每個(gè)芯片有兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)通道，可以將電化學(xué)梯度應(yīng)用于3D細(xì)胞培養(yǎng)物。首先將細(xì)胞混合在液體水凝膠中，然后將其接種到中央腔室中。水凝膠聚合完成后，通過(guò)側(cè)向通道注入不同濃度的化合物的培養(yǎng)基，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)效果。例如在營(yíng)養(yǎng)，氧氣或藥物梯度的條件下研究細(xì)胞遷移，血管生成研究等。

BEOnchip微流控細(xì)胞培養(yǎng)芯片的特點(diǎn)：

w 易于使用：Be-Flow與光學(xué)顯微鏡（共聚焦，熒光等）兼容，可在顯微鏡下輕松操作。

w 易于連接：Be-Flow 與微流體流量控制系統(tǒng)（注射器、蠕動(dòng)泵、壓力控制系統(tǒng)、搖臂系統(tǒng)等）兼容。

w 無(wú)非特異性吸收：與其他PDMS器件不同，Be-Flow由疏脂的熱塑性材料制成，不會(huì)出現(xiàn)非特異性藥物吸收問(wèn)題，允許通過(guò)熒光檢測(cè)進(jìn)行免疫化學(xué)。

w 無(wú)滲透性：這些材料對(duì)氧氣和水蒸氣的滲透性極低，通過(guò)控制它們?cè)谂囵B(yǎng)基中的濃度來(lái)精確控制微通道內(nèi)的氣體。

w 細(xì)胞回收：Be-Flow中使用的細(xì)胞培養(yǎng)物可以很容易地回收以進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)。