Agora, os pesquisadores criaram um novo dispositivo que é particularmente adequado para o estabelecimento de modelos de aterosclerose, principal causa de doenças cardíacas e acidentes vasculares cerebrais, em uma edição do 2 de janeiro do American Physical Federation Publishing Group No papel Applied Physics Letters - Bioengineering, os pesquisadores mostraram como o novo dispositivo pode ser usado para estudar as importantes reações inflamatórias que ocorrem nas células vasculares, que não podem ser feitas usando modelos animais.
"A aterosclerose é uma doença muito importante e complexa", diz Han Wei Hou, engenheira biomédica da Nanyang Technological University em Singapura, quando a gordura, o colesterol e outras substâncias no sangue formam placas que se acumulam no revestimento da parede da artéria , Esta doença aparecerá.
Compreender o que é importante na regulação desta vasoconstrição anormal é importante para pesquisar e tratar doenças vasculares e prevenir infarto agudo do miocárdio. Hou disse que quando os pesquisadores desenvolveram modelos de órgãos para os vasos sanguíneos mais cedo, eles se concentraram mais em Recriar a complexidade biológica dos vasos sanguíneos em vez de sua forma e geometria - a chave para a aterosclerose. "A doença envolve não só os aspectos biológicos da disfunção endotelial, mas também a biomecânica do fluxo sanguíneo".
Para fazer isso, os pesquisadores criaram um dispositivo montado em um chip de 1 polegada quadrado que contém duas câmaras empilhadas separadas por uma película de polímero magra e flexível que contém ar na parte superior e propriedades mecânicas no topo Os pesquisadores fluíram células endoteliais que alinham o vaso sanguíneo dentro de uma câmara cheia de líquido acima da membrana e então bombearam ar para dentro da câmara inferior, de modo que a câmara esticaria como um balão e criasse uma barreira de fluido que parasse o fluido Bolhas fluidas. Este processo imita a vasoconstrição.
As câmaras cheias de líquido se contraem, fazendo com que o fluido flua mais rápido em algumas áreas e mais lento em outros. À medida que os pesquisadores cultivam células em condições de fluxo de fluido constantes mas lentas, as células endoteliais podem crescer e expressar Uma proteína chamada ICAM-1, que está associada à inflamação e desempenha um papel importante no desenvolvimento da aterosclerose.
Os pesquisadores descobriram que, quando o sangue humano era usado em vez de meios de cultura celular, mais células imunes chamadas monócitos ligados a células endoteliais a baixas taxas de fluxo, os monócitos foram a principal causa de acumulação de lipídios e lipídios A acumulação eventualmente se desenvolve em placas ateroscleróticas.