微流控芯片应用之视网膜芯片

由于视网膜芯片能够实现细胞的多层排列以及类似血流的灌注，特别适用于模拟类器官所缺乏的血视网膜屏障，尤其是血视网膜外屏障和微毛细血管内皮细胞形成的相邻脉络膜微血管网络。最简单的oBRB芯片为双通道微流控芯片，其中RPE和内皮细胞种植在多孔膜的对侧，随后通过介质泵进行灌注以重建微血管血流。

此后，Chung等采用纤维蛋白水凝胶间隙代替多孔膜。为了模拟三维脉络膜血管网，将内皮细胞与纤维蛋白凝胶混合后植入纤维蛋白间隙下方的通道中，将RPE细胞接种于凝胶壁上。血管生长因子刺激后，脉络膜内皮细胞浸润纤维蛋白间隙和RPE层，再现了湿性老年性黄斑变性的发病过程。抗血管内皮生长因子抗体贝伐单抗可以用于治疗模拟的湿性AMD，其后续治疗可防止血管增生，表明血-视网膜屏障芯片不仅能重现病理生理过程，而且能重现治疗过程。

Yeste等的芯片采用多层设计，由多个渗透膜分隔，整合了血视网膜内外屏障和视网膜神经上皮层，并验证了其屏障功能。Achberger等开发的芯片对oBRB与视网膜神经上皮层一起建模，将所有主要的视网膜细胞类型结合在一个平台上，并具有微流控灌注系统。通过施加抗疟疾药物氯喹和抗生素庆大霉素，能够重现其对视网膜的毒副作用，证明了视网膜芯片在药物测试中的适用性。这种基于人多能干细胞的视网膜芯片可能促进药物开发，是探究视网膜疾病潜在病理机制的新途径。视网膜芯片能够模拟视网膜的生理过程和生理屏障，对药物效应的临床前评估十分重要。

Achberger等发现氯喹和庆大霉素对视网膜伤害性较大，RPE可能是药物作用的生理屏障。视网膜芯片也被用于眼内填充物的开发和测试，例如在视网膜脱离和巨大视网膜裂孔等疾病中测试硅油的填充量。近年来，更多的研究用来开发更先进的视网膜芯片模型来模拟移植后视网膜结构和功能。细胞移植治疗功能失调的效率主要依赖供体细胞共同迁移的正确方向。

Mishra等研究发现：通过使用电场并提高基质细胞衍生因子1，细胞的迁移距离和方向性都增强。光学相干断层扫描、视觉动力学测试、免疫造血化学等方法可用于确定移植效果。