創(chuàng)傷修復(fù)細(xì)胞負(fù)壓加載裝置

                                                             全自動(dòng)三維細(xì)胞梯度負(fù)壓加載裝置

本儀器提供一種對含細(xì)胞的三維培養(yǎng)物進(jìn)行可調(diào)控負(fù)壓和力學(xué)刺激培養(yǎng)的裝置和方法，能真實(shí)的模擬細(xì)胞在體內(nèi)的狀態(tài)，使細(xì)胞在負(fù)壓環(huán)境受到力學(xué)拉伸刺激，得到與真實(shí)人體環(huán)境類似的效果。

本儀器通過可編程邏輯控制器控制的應(yīng)力加載系統(tǒng)，為體外培育的細(xì)胞提供精確的，可控制的，可重復(fù)的，靜態(tài)的或者周期性的應(yīng)力變化，這些系統(tǒng)智能、精準(zhǔn)誘導(dǎo)來自各種細(xì)胞、組織暴露在負(fù)壓環(huán)境下受到拉力作用后發(fā)生的生化生理變化，專業(yè)、細(xì)膩的闡釋了體外細(xì)胞、組織機(jī)械力刺激加載、力學(xué)信號(hào)感受和響應(yīng)機(jī)制。

對研究細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能，細(xì)胞的生長、發(fā)育、成熟、增殖、衰老、凋亡、死亡及癌變以及通路表達(dá)，細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)及基因表達(dá)的調(diào)控，細(xì)胞的分化及其調(diào)控機(jī)理具有重要意義。

在臨床工作中，慢性創(chuàng)面的治療是創(chuàng)面修復(fù)領(lǐng) 域的一大難題 。已有研究表明，人羊膜上皮細(xì)胞 的外泌體介導(dǎo)的血管生成作用可以促進(jìn)慢性創(chuàng)面 愈合［3］ 。因此，增強(qiáng)血管新生成為改善創(chuàng)面愈合的 重要途徑并得到廣泛研究 ，而血管生成的調(diào)控取 決于對誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移的促血管生成分 子的調(diào)節(jié) 。NPWT 是一種將負(fù)壓施加于創(chuàng)面以 促進(jìn)創(chuàng)面愈合的技術(shù)，可促進(jìn)創(chuàng)面血管新生和肉芽 組織形成，是創(chuàng)面修復(fù)領(lǐng)域成功的機(jī)械輔助手段之 一 。但是，目前對于負(fù)壓微環(huán)境在促進(jìn)創(chuàng)面血 管內(nèi)皮細(xì)胞新生中的作用機(jī)制尚缺乏研究。

        在臨床中，NPWT 被廣泛應(yīng)用于皮膚移植后固 定 、皮瓣修復(fù)術(shù)后創(chuàng)面封閉 、燒傷創(chuàng)面清創(chuàng) 、 下肢軟組織重建術(shù)后創(chuàng)面封閉 ，同時(shí)也是下肢靜 脈性潰瘍創(chuàng)面 、糖尿病足潰］ 、壓瘡 、術(shù)后 切口愈合不良［26］ 等難愈性創(chuàng)面的重要治療手段。 但是，目前對于 NPWT 在創(chuàng)面愈合中的作用及其機(jī) 制尚缺乏全面的認(rèn)知。體外負(fù)壓梯度模擬機(jī)可以 對體外培養(yǎng)的細(xì)胞施加負(fù)壓作用，從而有助于深入 研究負(fù)壓促進(jìn)創(chuàng)面愈合的機(jī)制。

         因此全自動(dòng)三維細(xì)胞梯度負(fù)壓加載裝置，并 基于此構(gòu)建 NPWT 在細(xì)胞中應(yīng)用的離體模型。先 進(jìn) 行  SD 大 鼠 全 層 皮 膚 缺 損 創(chuàng) 面 應(yīng) 用 NPWT 的預(yù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合數(shù)字散斑技術(shù)，獲取負(fù)壓值與 創(chuàng)面位移量化所得形變量的對應(yīng)關(guān)系，在此基礎(chǔ) 上，體外細(xì)胞負(fù)壓加載裝置，通過激光測距裝 置轉(zhuǎn)換并且控制壓力，使 柔性基底產(chǎn) 生相應(yīng)的形變，從而在一定程度上實(shí)現(xiàn)體外模擬 NPWT 治療創(chuàng)面的效果（另文發(fā)表）。

產(chǎn)品部分應(yīng)用

    (1)   利用全自動(dòng)三維細(xì)胞梯度負(fù)壓加載裝置，對人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）進(jìn) 行間歇負(fù)壓吸引，觀察到體外負(fù)壓處理可顯著促進(jìn) HUVEC 的增殖、遷移與成管。

      (2)    推測對 HUVEC 的負(fù)壓刺激可能通過上調(diào)熱休克蛋白 90 的表達(dá) ，抑制窖蛋白 1 與內(nèi)皮型 NOS （eNOS）的結(jié)合 ，解除窖蛋白 1 對 eNOS 磷酸化位點(diǎn) 1177 的抑制以激活 eNOS，從而促進(jìn) HUVEC 新生。

    (3)  負(fù)壓微環(huán)境對人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞 新生的影響及其機(jī)制

    (4)   體外負(fù)壓梯度模擬機(jī)可以 對體外培養(yǎng)的細(xì)胞施加負(fù)壓作用，從而有助于深入 研究負(fù)壓促進(jìn)創(chuàng)面愈合的機(jī)制。

  (5) 負(fù)壓封閉引流技術(shù)在治療皮膚軟組織缺損方面得到了廣泛地應(yīng)用，有大量研究發(fā)現(xiàn)其具有促進(jìn)缺損修復(fù)的作用。為了研究負(fù)壓封閉引流技術(shù)促進(jìn)創(chuàng)面修復(fù)的機(jī)制，

創(chuàng)傷修復(fù)細(xì)胞負(fù)壓加載裝置

全自動(dòng)三維細(xì)胞梯度負(fù)壓加載裝置

    對細(xì)胞施加拉伸力來模仿細(xì)胞在負(fù)壓下的生存環(huán)境，其對細(xì)胞的拉伸力作用通常是借助使細(xì)胞粘附的基底材料發(fā)生形變來實(shí)現(xiàn)。