课题基金 / 基金详情

模拟局部缺氧用于视网膜病变分析的器官芯片新方法研究

批准号:
21904098
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
27.0 万元
负责人:
胡亮
依托单位:
学科分类:
分离与分析
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:

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项目成果

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中文摘要
缺氧诱导的病理性视网膜血管新生和神经退变,是增殖型糖尿病视网膜病变的主要特征,严重影响人类视力健康。建立可靠病理模型对研究人体疾病和预测药物反应具有重要意义,器官芯片是近年来提出的有望替代动物测试的新技术,但目前缺乏可模拟糖尿病视网膜病变的芯片研究模型。申请人前期工作将微流控芯片微环境操控与细胞成像相结合,在气体控制、浓度梯度形成、三维细胞网络构建及生物过程监测方面,开展了系列探索研究。本项目拟基于前期实验结果与技术基础,构建芯片上的三维视网膜组织,通过氧浓度梯度模拟局部缺氧,诱导神经组织损伤、血管新生以及屏障功能障碍,建立具有关键病理表型的视网膜病变模型。通过细胞成像、分子检测和外泌体内涵物分析等手段,验证疾病相关分子通路,并用于相关途径的靶点药物评估。项目的实施可扩展器官芯片在眼组织及眼疾病中的新应用,并为揭示疾病机理和优化给药策略提供新的实验平台。
英文摘要
Proliferative diabetic retinopathy, characterized with hypoxia induced angiogenesis and neuropathy in retina, is one of the major ophthalmopathy that severely affects visual health in adults. Establishment of a reliable pathological model is of great significance for studying human diseases and predicting drug responses. Organs-on-chip is a promising alternative to animal testing in recent years, however, current in vitro experimental model are limited in mimic proliferative diabetic retinopathy. On the basis of our previous studies in celluar and molecular analysis under well-controlled microenvironments based on microfluidic method, in this project, we proposed an organotypic eye-on-a-chip model to mimic the vessel-retina complex in vitro. Localized hypoxia stimulation can be performed by establishing an oxygen concentration gradient, which further inducing the key pathologic behaviors of diabetic retinopathy, including neuronal injury, angiogenesis and barrier dysfunction. The developed disease model is further verified by cellular imaging, molecular analysis and drug treatment. It is believed that this novel ocular disease model based on microfluidic methods can be used to aid in understanding the pathological mechanism, as well as the development of in vitro drug evaluation in conjunction with animal models.
缺氧诱导的病理性视网膜血管新生和神经退变,是增殖型糖尿病视网膜病变的主要特征,严重影响人类视力健康。建立可靠的、标准化的疾病模型,以及发展高效、非侵入式的分析方法,研究病理微环境下的细胞与分子机理,对帮助识别和治疗疾病意义重大。本项目从构建微芯片、探索细胞损伤机制及监测分子变化方面展开研究。基于微流控与微纳米材料方法:构建了适于细胞体外共培养、介导胞间通讯以及微环境(低氧、药物)可控的微流控芯片系统;针对微量复杂样本发展了外泌体快速纯化新方法,可在数分钟至半小时内实现微升至毫升级样本的高效处理,并集成高灵敏外泌体定量检测功能;结合细胞系及临床样本,多维度探索了眼底血管与神经病变的分子(核酸、蛋白质和代谢小分子)变化规律及旁分泌机制。该项目对研究细胞间通讯、理解眼底疾病机制,以及挖掘潜在标志物具有重要科学意义,在临床早期诊断、预后及治疗评估等场景具有潜在应用前景。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
An integrative microfluidic device for isolation and ultrasensitive detection of lung cancer-specific exosomes from patient urine
用于从患者尿液中分离和超灵敏检测肺癌特异性外泌体的集成微流体装置
DOI: 10.1016/j.bios.2020.112290
发表时间: 2020-09-01
期刊: BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
影响因子: 12.6
作者: [Yang, Qinsi, Cheng, Liming, Liu, Fei]
通讯作者: Liu, Fei
Discovering the Secret of Diseases by Incorporated Tear Exosomes Analysis via Rapid-Isolation System: iTEARS
通过快速分离系统进行泪液外泌体分析来发现疾病的秘密:iTEARS
DOI: 10.1021/acsnano.2c02531
发表时间: 2022-07-20
期刊: ACS NANO
影响因子: 17.1
作者: [Hu, Liang, Zhang, Ting, Liu, Fei]
通讯作者: Liu, Fei
Highly Selective Purification of Plasma Extracellular Vesicles Using Titanium Dioxide Microparticles for Depicting the Metabolic Signatures of Diabetic Retinopathy
使用二氧化钛微粒高度选择性纯化血浆细胞外囊泡以描绘糖尿病视网膜病变的代谢特征
DOI: 10.1021/acs.analchem.1c05378
发表时间: 2022-10-05
期刊: ANALYTICAL CHEMISTRY
影响因子: 7.4
作者: [Pan,Youjin, Chen,Tucan, Hu,Liang]
通讯作者: Hu,Liang
Detection of Tear Components Using Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization/Time-of-Flight Mass Spectrometry for Rapid Dry Eye Diagnosis
使用基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱法检测泪液成分以进行快速干眼诊断
DOI: 10.1021/acs.jproteome.0c00138
发表时间: 2020
期刊: Journal of Proteome Research
影响因子: 4.4
作者: [Ting Zhang, Liang Hu, Huixiang Ma, Fangfang Ni, Fei Liu, Hao Chen]
通讯作者: Hao Chen
基于微流控技术的囊泡亚群介导疱疹病毒在角膜神经中潜伏感染的机制研究
  • 批准号:
    22374107
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    胡亮
  • 依托单位:
KGF-2通过调控TLR4介导的炎症反应在干眼治疗中的作用及机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    胡亮
  • 依托单位:
紫檀芪纳米制剂通过调控YAP/TAZ-Th17通路在干眼治疗中的应用和机制研究
  • 批准号:
    82070933
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    胡亮
  • 依托单位:
国内基金
海外基金