发布时间:2024-06-06 17:00:43 栏目:生活
尽管我们可能不愿意去想,但粘液在我们体内无处不在。它覆盖着我们的呼吸道和消化系统,是抵御病原体的第一道防线,是我们微生物群的栖息地,也是我们体内的传送带,让一切顺利运转。
粘液的前线作用意味着它通常是感染或疾病的首发症状。了解粘液如何变化以及它对什么做出反应,有助于诊断疾病和开发治疗方法。然而,设计一项研究来测量粘液的物理特性却不是一件轻而易举的事。
在AIP Publishing 出版的《APL Bioengineering》中,斯坦福大学的研究人员开发了一种系统来培养产生粘液的肠道细胞并研究粘液在不同条件下的特性。他们的平台可以探索病原体的影响并帮助开发对抗病原体的药物。
目前,研究肠粘液的研究人员通常使用实验动物进行实验。这些动物会被注入病原体或药物,研究人员会通过手术切除肠粘液来研究其效果。这个过程既昂贵又复杂,最重要的是,对动物来说非常不舒服。
此外,研究人员表示,去除粘液的行为可能会改变其行为方式,从而使得任何获得的结果变得不可靠。
“当人们从动物身上收集粘液时,他们会用移液器吸出或刮掉它,”作者玛格丽特·布劳恩鲁瑟说。“但我们发现,当我们从细胞培养物中吸出粘液层时,我们观察到了该动作之后非常不同的行为。我们认为,吸出或刮掉这种非常柔软的聚合物溶液的行为导致了更像液体的行为。”
斯坦福团队开发的替代方法包括在暴露于空气的实验室培养皿中培养一层肠细胞。这些细胞会产生一层粘液,研究人员可以轻松获取这些粘液进行测试。使用磁线,他们可以测量粘液的稠度,而不会影响其特性。
“我们将这根导线放在活细胞的粘液层上,然后对探针施加磁力并测量其位移,”Braunreuther 说道。“根据施加的力和磁线位移之间的关系,我们可以计算出材料的流变特性。”
利用这种装置,研究小组模拟了寄生虫感染,以观察粘液的反应。这项研究既是他们平台的实际演示,也是对这些感染如何治疗的一瞥。
该团队目前正在探索更多方法来利用他们的方法来改善粘液健康。
“我们同时在研究呼吸道粘液,观察囊性纤维化和急性哮喘等病症,”作者杰拉尔德·富勒说。“我们还与柏林的一个研究小组合作开发药物,以恢复健康的粘液反应。”
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