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急性缺血性中風(fēng)，因其極高的致死率和致殘率，一直是威脅人類健康的重大疾病。盡管靜脈溶栓和機(jī)械取栓等再灌注治療能有效開(kāi)通堵塞血管，但一個(gè)更為棘手的難題隨之浮現(xiàn)——缺血再灌注損傷。部分患者在血流恢復(fù)后，腦組織損傷反而加劇，導(dǎo)致預(yù)后不良。

然而，受限于傳統(tǒng)體外模型無(wú)法模擬復(fù)雜的血流動(dòng)力學(xué)變化，以及動(dòng)物模型通量低、難以再現(xiàn)溶栓過(guò)程等痛點(diǎn)，對(duì)不同再灌注策略如何影響血管內(nèi)皮功能的機(jī)制研究，長(zhǎng)期缺乏有效的工具。

近日，四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院沈陽(yáng)/姜楠團(tuán)隊(duì)在《Chemical Engineering Journal》（中科院一區(qū)Top，IF=13.2）上發(fā)表研究成果，成功開(kāi)發(fā)了一種可動(dòng)態(tài)調(diào)控的微流控血管芯片，為這一難題提供了全新的解決方案。

而在整個(gè)研究過(guò)程中，明美研究級(jí)正置熒光顯微鏡MF43-N憑借其出色的熒光成像能力與穩(wěn)定的性能，成為了課題組工作人員窺探微觀世界、驗(yàn)證細(xì)胞功能變化的“火眼金睛”。

破局之光：一張能“模擬血流”的血管芯片

研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的四層微流控芯片，首次實(shí)現(xiàn)了在同一平臺(tái)上對(duì)血管狹窄率（0%-80%）的動(dòng)態(tài)調(diào)控。它不僅能模擬生理狀態(tài)下的血流，還能分別復(fù)現(xiàn)機(jī)械取栓后的“快速血流恢復(fù)”和靜脈溶栓的“漸進(jìn)血流恢復(fù)”兩種臨床過(guò)程。

更關(guān)鍵的是，芯片集成了氧監(jiān)測(cè)模塊，能夠?qū)崟r(shí)追蹤再灌注過(guò)程中的溶氧變化，為研究氧化應(yīng)激提供了直接證據(jù)。

這一設(shè)計(jì)的核心優(yōu)勢(shì)在于，它首次在體外模型中區(qū)分了兩種再灌注方式對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞功能影響的差異。

幕后功臣：明美MF43-N讓內(nèi)皮損傷“可視化”

那么，如何直觀地評(píng)估不同再灌注策略對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的損傷？這時(shí)，明美MF43-N正置熒光顯微鏡成為了不可或缺的觀察與記錄工具。

 課題組在研究過(guò)程中大量使用了明美MF43-N正置熒光顯微鏡拍攝了細(xì)胞染色圖和狹窄通道的綠色熒光圖片。它具體在以下環(huán)節(jié)發(fā)揮了決定性作用：

內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EndMT）評(píng)估：通過(guò)拍攝CD31（內(nèi)皮標(biāo)志物，綠色）和α-SMA（間質(zhì)標(biāo)志物，紅色）的熒光圖像，MF43-N清晰地揭示了在缺血再灌注后，內(nèi)皮細(xì)胞如何丟失自身特性并獲得間質(zhì)細(xì)胞特征。圖像顯示，在80%狹窄率下，CD31表達(dá)顯著降低，而α-SMA顯著升高。

炎癥反應(yīng)量化：研究團(tuán)隊(duì)利用MF43-N捕捉了粘附分子（VCAM-1/ICAM-1）和炎癥因子（IL-6/IL-1β）的熒光信號(hào)。正是基于這些高質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)才得以量化分析出：漸進(jìn)血流恢復(fù)（模擬溶栓）引發(fā)的炎癥反應(yīng)，比快速血流恢復(fù)（模擬取栓）更為嚴(yán)重。

屏障功能與氧化應(yīng)激驗(yàn)證：MF43-N還拍攝了緊密連接蛋白（Occludin/ZO-1）的斷裂、活性氧（ROS）的爆發(fā)以及HIF-α的核轉(zhuǎn)位現(xiàn)象。這些圖像直接證實(shí)了再灌注會(huì)誘導(dǎo)氧化應(yīng)激，增加細(xì)胞耗氧。

關(guān)于明美MF43-N

MF43-N配備6孔落射熒光模塊和長(zhǎng)壽命LED光源，光路穩(wěn)定，即開(kāi)即用。其高數(shù)值孔徑半復(fù)消色差物鏡，能夠提供高分辨率、高對(duì)比度的熒光圖像，特別適合FISH熒光原位雜交及多重免疫熒光標(biāo)記觀察。正是這種操作簡(jiǎn)便、成像清晰、性能穩(wěn)定的特質(zhì)，使其贏得了課題組“操作簡(jiǎn)單，成像效果好”的一致好評(píng)。

顛覆性發(fā)現(xiàn)：快速恢復(fù)血流，內(nèi)皮損傷更少

基于MF43-N提供的堅(jiān)實(shí)數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)得出了對(duì)臨床具有重要指導(dǎo)意義的結(jié)論：

取栓策略更具優(yōu)勢(shì)：在模擬機(jī)械取栓的快速血流恢復(fù)組中，內(nèi)皮細(xì)胞的損傷程度、炎癥因子釋放以及血小板粘附，均顯著輕于模擬溶栓的漸進(jìn)恢復(fù)組。這與臨床上觀察到的機(jī)械取栓對(duì)大血管閉塞性卒中的更好療效相一致。

藥物篩選驗(yàn)證：利用該芯片模型，團(tuán)隊(duì)還測(cè)試了白藜蘆醇和阿司匹林的抗炎效果。熒光成像數(shù)據(jù)表明，白藜蘆醇在抑制粘附分子和炎癥因子方面效果優(yōu)于阿司匹林，展現(xiàn)了該芯片作為藥物篩選平臺(tái)的巨大潛力。

結(jié)語(yǔ)

從行業(yè)痛點(diǎn)的精準(zhǔn)切入，到創(chuàng)新型芯片的研發(fā)，再到關(guān)鍵機(jī)制的可視化驗(yàn)證，四川大學(xué)這項(xiàng)研究的成功，是前沿微流控技術(shù)與強(qiáng)大顯微成像工具完美結(jié)合的典范。

明美MF43-N正置熒光顯微鏡以其清晰、可靠的成像表現(xiàn)，將內(nèi)皮細(xì)胞在再灌注損傷中的微妙變化，轉(zhuǎn)化為一張張直觀的圖片和一組組堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)，為論文的發(fā)表做出了實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)，也再次證明了國(guó)產(chǎn)顯微鏡在重大科研項(xiàng)目中的支撐能力。