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上呼吸道是防御過敏原、細(xì)菌和環(huán)境毒物等空氣污染物的第一道防線。據(jù)生物谷網(wǎng)站報道,國外一項最新研究指出,人類鼻腔內(nèi)上皮表面附著的纖毛,當(dāng)受到刺激時會來回?fù)u擺,這種運動有助于清除異質(zhì),也是一個重要的人類健康保護(hù)機(jī)制。這項研究刊登在近期出版的《Lab on a Chip》雜志上。
研究者發(fā)明了一個微流體裝置實驗?zāi)P停褂貌AШ屯该鞯目伤芫酆衔飿?gòu)成,它能夠直接觀察纖毛和它們在聚酯膜上的運動頻率。這一實驗的目的在于模擬人類鼻腔,進(jìn)而通過模擬裝置觀察空氣污染物對上呼吸道細(xì)胞的影響。
研究人員將培養(yǎng)和分化的人類鼻腔上皮干細(xì)胞插入到設(shè)備的一個小室中,然后讓新鮮或受污染的空氣經(jīng)過一個小通道進(jìn)入小室內(nèi),可以觀察上皮干細(xì)胞上纖毛運動的形成。新鮮空氣進(jìn)入到設(shè)備小室內(nèi)時,研究人員觀察到,相對于基線值,纖毛跳動頻率下降3%。相反,當(dāng)空氣混合0.5毫克每立方米甲醛通過設(shè)備小室內(nèi)時,相對于基線值,纖毛跳動頻率增加了7.4%。進(jìn)一步提高甲醛濃度到1毫克每立方米時,相對于基線值,纖毛跳動頻率大幅提升至136.4%。然而,在更高的甲醛濃度比如3.0毫克每立方米時,研究人員觀察到一個意想不到的結(jié)果,纖毛跳動頻率開始下降,這可能是由于甲醛造成了不可逆的細(xì)胞損傷。
通過對纖毛跳動頻率的觀測,為臨床應(yīng)用提供了更多的現(xiàn)實經(jīng)驗。這種微流體裝置可以直接用來測試毒性,篩選藥物,減少刺激,評估與特定的空氣污染物有關(guān)的風(fēng)險水平。研究人員稱,這項技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在化學(xué)分析、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷和細(xì)胞研究中。