Przejdź do treści

Cardiac tissue modeling using flow microsystems and nanofiber mats: Evaluating hypoxia-induced cellular and molecular changes

Badania dotyczące regeneracji komórek mięśnia sercowego wymagają modeli, które wiernie odwzorowują tkankę serca, szczególnie w stanach chorobowych. W naszej pracy przedstawiamy nowoopracowany system Heart-on-a-chip, zintegrowany z matami nanowłóknistymi z poliuretanu, który został wykorzystany do symulowania warunków niedotlenienia. Niedotlenienie (czyli hipoksja) jest kluczowym czynnikiem chorób serca. Niedotlenienie w mikrosystemie zostało uzyskane poprzez zastosowanie specjalnie do tego zaprojektowanych kanałów, przez które prowadzono przepływ azotu nad komorami hodowlanymi z hodowlą komórek serca. W badaniach zastosowano dwie linie komórkowe, ludzkie kardiomiocyty oraz szczurze kardiomioblasty (H9c2), na których analizowano wpływ warunków niedotlenienia na przeżywalność komórek, morfologię oraz poziom ATP. Po 5 i 7 godzinach ekspozycji na hipoksję, komórki H9c2 wykazywały wyraźne obniżenie poziomu ATP. Dodatkowo, zaobserwowano znaczące zmniejszenie ekspresji genów takich jak MAP4K, TNNT2, SERCA i SCN5A. W ramach badań opracowaliśmy  system typu Heart-on-a-Chip umożliwiający jednoczesną hodowlę komórek mięśnia sercowego w warunkach hipoksji i normoksji. Zastosowanie takie systemu może dostarczyć głębszego zrozumienia mechanizmów leżących u podstaw chorób serca, takich jak zawał mięśnia sercowego i niewydolność serca.

Autorzy z PW:

Dominik Kołodziejek, Zuzanna Iwoń, Michał Wojasiński, Elżbieta Jastrzębska

Czasopismo:

Sensors and Actuators B - Chemical

Rok wydania: