應用實例- 血管模型：為何選擇氣動式壓力液體控制器而非有脈衝的蠕動式幫浦

前言

微流體細胞培養相較於培養於燒瓶、培養皿、微量樣品盤有明顯的優勢，提供了可以準確重現細胞培養環境及生化反應分析的可能性，由於反應體積的減少也降低了花費這點也是主要的優勢之一。微流體對細胞生物學的主要貢獻之一在於細胞灌流培養的能力，第一個實驗在血管內皮細胞上，微流體培養相較於靜態培養顯示了空前的結果，內皮細胞在模擬的剪切力下生長，表現出生理表型、增殖、對齊並滿足活組織滲透性。
為了模擬體內的條件，選擇灌流系統的種類是關鍵。雖然蠕動幫浦已廣泛使用且相對便宜，但它們推送有脈衝的液流，在所設定的流量數值下來回震盪。這些不穩定的震盪無法代表任何的生理條件而且會損傷細胞，相反地，氣動式壓力控制系統可以推送穩定固定的液流，或是依需求推送模擬主動脈的真實脈衝波型，壓力及流量都可以被用來監測實驗參數。此外，如果考慮降低花費，可以串聯自動切換閥與壓力控制器，培養液可以不斷地循環使用。

表1.Fluigent氣動式壓力控制器與蠕動幫浦的優勢與缺點比較

為了證明液流穩定對血管模型中的重要性，血管內皮細胞培養在微流體晶片中，然後分別用氣動式壓力控制器與蠕動幫浦進行灌流培養。