集成微流控大规模神经网络式脑缺血模型构建及轴突变性分子机制研究应用

项目名称： 集成微流控大规模神经网络式脑缺血模型构建及轴突变性分子机制研究应用

项目编号： No.31470971

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 生物科学

项目作者： 刘文明

作者单位： 西北农林科技大学

项目金额： 76万元

中文摘要： 脑缺血作为一种急性脑血管疾病，是现代生命科学和临床医学研究领域关注的重点之一。目前，传统体内研究模式缺乏对细胞活动实时动态监测与分析能力；同时，常规体外细胞研究模式仍处于一种宏观界面操作水平。因此，开发新型体外神经生物学模型，用于开展微米级尺度下的神经细胞操作、细胞外微环境模拟以及细胞可控制性动态分析，将有助于推动神经细胞生命探索进程，并有利于加快寻找新的临床治疗途径。本项目拟采用集成微流控芯片技术进行芯片内阵列化神经细胞培养、大规模神经网络形成以及多位点可控的脑缺血损伤模型构建，并进一步开展基于该芯片模型的神经损伤、凋亡动态分析和轴突变性分子机制研究应用及其相关技术方法学的探索。

中文关键词： 微流控芯片；神经网络；脑缺血；轴突变性；分子机制

英文摘要： Brain ischemia as an acute cerebrovascular disease, is one of the key points in the research field of modern life science and clinical medicine. Comparatively, the traditional in vivo research models can not realize a dynamic monitoring and analysis of cell activity. Meanwhile, the macro-manipulation is still the main way in the study of cell biology by using common in vitro methods. Therefore, it is necessary to develop a novel in vitro neurobiology model, which can be used for neuronal cell manipulation at microscale resolution, for simulation of extracellular microenvironment and for controllable cell analysis in a dynamic manner. This could improve the brian exploration in life science, and also speed finding a new therapy of clinical neuroscience. In this project, we plan to develop an array-like neuronal cell culture, the formation of large-scale neuronal networks, and then the construction of brain ischemia model with the ability of multiple sites controllable by using an integrated microfluidic device. Furthermore, the research on neuronal injury, apoptosis, and molecular mechanism of axonal degeneration will be carried out based on the established model, and the microfluidic methods will be explored too.

英文关键词： Microfluidic chip;Neuronal network;Brain ischemia;Axonal degeneration;molecular mechanism