微流体灌注：IBIDI芯片中的介质切换和定制流动模式

微流控介质切换广泛应用于细胞生物学，其中一个重要应用是在给定流动条件下对不同样品的细胞行为的研究。在本博文中，我们将引导您完成使用IBIDI流动池的快速稳定介质切换的步骤。

本文介绍的微流控介质切换的主要特点有：

（1）可控剪切应力

        确保样品注入顺利

（2）适用于微观

        流畅的流动增强了可视性而不会失去焦点

（3）三周的实验

        使用我们强大的调度程序（scheduler）实现装置的自动化 – 不需要在午夜再来实验室。

用于执行压力驱动流量控制的压电技术可实现平稳、精确的流量控制。压电技术使其非常适合培育脆弱的细胞。相比之下，涉及注射泵或蠕动泵的常规技术则是可能损坏细胞的一些振荡的来源。由于平滑流动允许在恒定焦平面上进行清晰聚焦，从而使得可视化得到增强。由于润湿材料为玻璃和PTFE或Tygon，因此可确保生物相容性和低交叉污染。

1、芯片上的细胞培养

2、剪切应力测定

3、细胞对介质变化的反应

4、药物筛选

5、毒性测试

6、器官芯片

7、细胞迁移

8、流动条件下的贴壁细胞

9、基于细胞的显微镜检测

微流控OB1压力控制器

样品储液池（每一个介质样品对应一个储液池）

 

IBIDI微流控芯片

本应用中使用的IBIDI芯片是封闭式流动室。它们具有不同的版本，具有不同的通道容量，并且在同一个芯片上具有多达6个通道。较大的观察区域也使其非常适合显微镜的监测。

同时使用6个通道可以提高统计数据的吞吐量，也可以在不同条件下进行实验以便研究这些条件对实验结果的影响。

（1）平滑的样品切换

        使用10/1 valve和ESI软件，可以轻松执行样品的切换而不会产生任何破坏性流动。

        0.005%FS（full scale，全范围）稳定性允许您在较小的压力范围内具有10μbar的压力稳定性，这种高分辨率可以确保流畅平稳且不会损坏细胞。

（2）生理条件模仿

        高分辨率和快速响应时间允许您使用精确的定制压力模式来模拟生理学条件，为此，您必须输入.txt文件。

        在以下示例中，我们将一个剪切应力波形应用于培养的细胞，设定835ms用来模拟心率的跳动，而且可以将这些波形重复应用于培养细胞数天。

        使用这些载玻片的几何形状和所需的剪切应力，每个芯片的每个波形的流速也在附件中给出。

        此后是我们感兴趣的平均剪切应力，以模拟心跳并监测细胞行为，其对应于收缩压。

        我们将波形输入为.txt文件并监控读取压力（等于平均剪切应力）；如果对流量感兴趣的话，还可以使用流量传感器。

（3）实验装置的自动化

功能强大且用户友好的ESI软件增强了长期实验的流量控制和实验装置的自动化运行。

Elveflow提供了高分辨率的微流体流量控制器，非常适合模拟生理条件。该硬件支持功能强大且用户友好的ESI软件，可实现数天的实验装置的自动化运行。该流量控制器和阀以及IBIDI芯片组合是基于细胞实验的wan美搭档。

A microfluidic circulatory system integrated with capillary-assisted pressure sensors, Y. Chen, H. N. Chan, S. A. Michael, Y. Shen, Y. Chen, Q. Tian, L. Huang and H. Wu, Lab Chip, 2017, DOI:10.1039/C6LC01427E.