由于微流控技術(shù)對微小尺度研究對象精確控制的優(yōu)勢而成為組織工程和生物力學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)有力的工具和嶄新的研究方向。生物微流控技術(shù)研究主要集中在骨骼肌組織工程、細(xì)胞生物力學(xué)以及醫(yī)療和生物裝置等方向。

肌肉組織工程

研究用于定量分析肌肉收縮功能的具有精確組織結(jié)構(gòu)的工程化PDMS薄膜。該研究實(shí)現(xiàn)了用微圖案技術(shù)精確控制組織的結(jié)構(gòu)和骨骼肌的分化，并結(jié)合PDMS薄膜技術(shù)，可用于研究骨骼肌和心肌等組織的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系。在基礎(chǔ)研究方面為研究包括細(xì)胞外基質(zhì)蛋白組分、幾何特性和基質(zhì)力學(xué)特性等生物微環(huán)境對肌肉再生的功能實(shí)現(xiàn)的研究提供了平臺(tái)。該平臺(tái)也可用于藥物篩選。

細(xì)胞力生物學(xué)

血管內(nèi)皮細(xì)胞長期暴露在血流動(dòng)力學(xué)環(huán)境下，剪切力可以上調(diào)細(xì)胞周期、抗細(xì)胞凋亡和形態(tài)重塑等相關(guān)基因表達(dá)，從而發(fā)揮抗動(dòng)脈粥樣硬化效應(yīng)。這樣的細(xì)胞重塑過程除了受體內(nèi)生物化學(xué)信號的影響，與細(xì)胞所受剪切力的方向也密切相關(guān)。研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用微圖案技術(shù)控制內(nèi)皮細(xì)胞與剪切力的方向夾角來研究其內(nèi)在機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞相互作用和粘附穩(wěn)定性在細(xì)胞排列與剪切力平行和垂直條件下有明顯的差別，說明內(nèi)皮細(xì)胞在血管支架表面的預(yù)定位可能有利于血管內(nèi)皮細(xì)胞的內(nèi)皮化。

細(xì)胞電融合芯片

芯片實(shí)驗(yàn)室可以在微小尺度精確控制單細(xì)胞，為各中單細(xì)胞研究提供了有力的平臺(tái)，包括藥物篩選、細(xì)胞通訊和細(xì)胞融合。研究團(tuán)隊(duì)研制了一種具有中央主通道和兩側(cè)平行微流道的微流體芯片。研究表明流道的尺寸和進(jìn)入芯片的緩沖液流速對于細(xì)胞的控制非常重要。在流速是5-1/min，微流道直徑是2 m條件下芯片的細(xì)胞捕獲率為100%，配對率為88%，該芯片可以用于細(xì)胞融合和原生質(zhì)體融合研究，對于產(chǎn)生更多的異核體和提高融合效率具有明顯優(yōu)勢。

汶顥股份提供所有材質(zhì)微流控生物芯片設(shè)計(jì)與加工，提供PDMS芯片、PMMA芯片、玻璃芯片的大批量生產(chǎn)。