动脉粥样斑块主要发生在血管分叉和弯曲部位,这里存在流动扰动区。研究扰动区切应力对壁面细胞的影响是认识“应力-生长关系”的组成部分,也是认识动脉粥样斑块发生机理的重要手段。利用细胞生物力学流动腔技术研究扰动流对内皮细胞的作用是该领域的主要定量研究方法。上世纪80年代发明的平板矩形流动腔建立一维流动环境,本世纪初改进的台阶型流动腔建立二维扰动流环境。本项目创建的第三代TF-AHCB流动腔能建立三维扰动流环境。本项目按照人颈动脉分叉生理参数设计和制作了TF-AHCB流动腔。首次用实验方法模拟出腔内真实动脉扰动区的切应力分布环境。扰动区内采样点的切应力范围是0.003-0.018Pa,切应力梯度范围是1.8-36.2Pa/m。培养细胞的生物学指标是细胞几何形态(方向角、宽长比和形态指数)和细胞特异性钙粘蛋白表达。结果表明细胞生物学指标除了与低切应力显著相关外,还与切应力梯度显著相关。TF-AHCB流动腔的设计和制作是对流动腔结构的一次突破,利用该装置获得的实验结果和数据对认识动脉扰动区应力环境及其细胞响应具有重要参考价值。
英文主题词Carotid bifurcation, flow chamber, shear stress, endothelial cell, experimental study