在E-FLOAT设备中，肺细胞悬浮在水凝胶中，以模拟它们在正常肺组织中的生长方式
微流体装置模拟呼吸和暴露于空气污染物
信用:万斯公园和爱德蒙W
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年纪轻的 多伦多大学生物医学工程研究人员开发了一种新技术，将微流体装置与新型气流系统相结合，以模拟肺气道
这项技术使科学家和工程师能够进行粒子暴露实验，以检查空气污染物对呼吸健康的病理影响
万斯·帕克博士
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应用科学与工程学院生物医学工程研究所的候选人和机械与工业工程系的副教授Edmond Young最近在《先进材料技术》上发表了他们的发现
芯片上的微流体装置——被称为E-FLOAT，是基于可提取漂浮液体凝胶的芯片上器官的缩写，用于气流下的气道组织建模——是一个易于修改的系统，科学家可以在类似肺组织的悬浮水凝胶中培养肺细胞
研究人员通过微铣削和粘合热塑性塑料层开发了这种装置
它结合了一个特殊的通道几何形状来培养细胞
连接到该设备的气流系统可以产生各种流速的温暖和湿润的空气来模拟人类呼吸
Young说:“我们表明，肺气道组织可以在实验室中进行微工程，暴露在各种环境条件下，包括气流和污染物，然后提取出来进行进一步的询问，就像它是一个真正的肺组织样本一样。”
在该技术的许多现有迭代中，在微流体装置上生长的细胞限于“片上”分析，以评估外部刺激(例如气流)对细胞健康的影响
这限制了可以进行的分析:虽然科学家可以将这些细胞从设备中移除，但这一过程会改变细胞相对于组织的空间位置，从而可能扭曲结果
Park说:“E-FLOAT的优势之一是能够提取仿生气道组织，这使我们能够通过广泛的成像技术发展深入的知识。”
研究人员成功地通过受控气流将空气中的颗粒输送到气道细胞上，以模拟空气污染物如何与肺细胞相互作用
然后，他们提取了整个水凝胶，并分析了颗粒和细胞的相互作用
“使用提取的水凝胶获得组织切片的惊人图像让我们特别兴奋
它不仅看起来漂亮，我们相信它在组织学和病理学方面也很重要
此外，根据我们如何设计E-FLOAT中的细胞-基质相互作用，我们可能会获得多细胞气道组织的更准确的生理表现
" “未来，该计划是利用这项技术来研究哮喘等肺部疾病的发展——尤其是在空气污染的情况下——并在药物开发过程中使用i t作为临床前模型，”Young说
“显然还有很多工作要做，但我们希望与肺部研究人员合作，并与制药公司合作实现这一计划
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