A systematic investigation of the effect of the fluid shear stress on Caco-2 cells towards the optimization of epithelial organ-on-chip models

机械生物学 微流控 生物物理学 材料科学 细胞骨架 芯片上器官 纳米技术 细胞生物学 体外 细胞 粘液 剪应力 化学 生物 复合材料 生物化学 生态学
作者
Ludivine Delon,Zhaobin Guo,Anna Oszmiana,Chia‐Chi Chien,Rachel Gibson,Clive A. Prestidge,Benjamin Thierry
出处
期刊:Biomaterials [Elsevier BV]
卷期号:225: 119521-119521 被引量:166
标识
DOI:10.1016/j.biomaterials.2019.119521
摘要

Epithelial cells experience constant mechanical forces, including fluid shear stress (FSS) on their apical surface. These forces alter both structure and function. While precise recapitulation of the complex mechanobiology of organs remains challenging, better understanding of the effect of mechanical stimuli is necessary towards the development of biorelevant in vitro models. This is especially relevant to organs-on-chip models which allow for fine control of the culture environment. In this study, the effects of the FSS on Caco-2 cell monolayers were systematically determined using a microfluidic device based on Hele-Shaw geometry. This approach allowed for a physiologically relevant range of FSS (from ∼0 to 0.03 dyn/cm2) to be applied to the cells within a single device. Exposure to microfluidic FSS induced significant phenotypical and functional changes in Caco-2 cell monolayers as compared to cells grown in static conditions. The application of FSS significantly altered the production of mucus, expression of tight junctions, vacuolization, organization of cytoskeleton, formation of microvilli, mitochondrial activity and expression of cytochrome P450. In the context of the intestinal epithelium, this detailed understanding of the effects of the FSS will enable the realization of in vitro organs-on-chip models with well-defined and tailored characteristics to a specific purpose, including for drug and nanoparticle absorption studies. The Hele-Shaw approach used in this study could be readily applied to other cell types and adapted for a wide range of physiologically relevant FSS.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
212发布了新的文献求助10
1秒前
田智友发布了新的文献求助10
2秒前
啊脏zz发布了新的文献求助30
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
lixiong发布了新的文献求助10
3秒前
陈天鹏完成签到,获得积分10
3秒前
666发布了新的文献求助10
3秒前
明理妙梦完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
lucky发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.4的应助被行川采纳,获得10
5秒前
sunhaoxue完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
linger完成签到 ,获得积分10
8秒前
Ma完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
lucky发布了新的文献求助10
9秒前
清脆小土豆完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
斯文败类的应助被666采纳,获得10
11秒前
斯文千柳发布了新的文献求助10
12秒前
Ma发布了新的文献求助10
13秒前
七七完成签到 ,获得积分10
13秒前
康如萍发布了新的文献求助30
15秒前
lucky发布了新的文献求助10
15秒前
xin完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
lxq发布了新的文献求助10
17秒前
coolguy完成签到,获得积分10
17秒前
平凡完成签到,获得积分10
17秒前
xxin完成签到 ,获得积分10
17秒前
科研通AI6.4的应助被啤啤采纳,获得10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8093109
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9505290
关于积分的说明 21446709
捐赠科研通 7666389
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405547
关于科研通互助平台的介绍 2533782
邀请新用户注册赠送积分活动 2444598