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微流控细胞粘附实验示意图。a 微流控设备的照片；微通道和储液池填充了红色染料（比例尺=25毫米）。b 微通道和储液池的尺寸（俯视图）。c 3D实验装置和d当PBS流被泵入设备以对细胞施加流体剪切应力时的设备侧视图。e 细胞上放大的剪切应力、速度流线和微通道中的速度分布。来源：Microsystems & Nanoengineering (2025)。DOI: 10.1038/s41378-024-00862-7
康科迪亚大学和麦吉尔大学的研究团队开发了一种"芯片实验室"设备，用于模拟阿尔茨海默病在大脑中的发展过程。
该微流控平台使科学家能够研究小胶质细胞（即大脑的免疫细胞）如何应对被称为β-淀粉样蛋白寡聚体(AβO)的有毒蛋白质片段小簇。这些片段被认为是该疾病的关键标志物。
正常情况下，小胶质细胞有助于清除大脑中的AβO。但在阿尔茨海默病中，当暴露于有害的蛋白质簇时，它们会过度激活，释放出损害附近神经元的炎症分子。
该芯片通过在微型通道中向小胶质细胞施加液体流动，轻轻推动它们以测试其与表面的粘附程度。当暴露于更高浓度的AβOs或更长时间时，免疫细胞会更快地失去粘附力。这种粘附力的减弱是疾病进展的物理标志。
研究结果发表在《Microsystems & Nanoengineering》期刊上。
一种便携、经济的诊断替代方案
追踪阿尔茨海默病的传统方法通常依赖于"标记物"——必须附着在细胞或蛋白质上以便检测的特殊染料或抗体。这些方法需要大量准备工作，成本高昂，通常只能提供静态的快照。
相比之下，新型芯片无需标记物、成本低廉，并能持续监测细胞行为。在暴露于高浓度AβO 24小时后，免疫细胞完全失去粘附力——表明它们已不再具有活性。
这项研究表明，低成本、便携式系统能够捕捉阿尔茨海默病过程中免疫细胞行为的细微变化，为疾病诊断和药物开发提供了有价值的工具。
该论文由康科迪亚大学的Ehsan Yazdanpanah Moghadam博士、麦吉尔大学生化系教授Nahum Sonenberg以及吉娜·科迪工程与计算机科学学院机械、工业和航空航天工程系教授Muthukumaran Packirisamy撰写。
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