Nature文献-细胞外基质力学变化与肺水肿相关性-Biomomentum Mach-1实例 

研究课题：研究败血症并发急性呼吸窘迫综合征（ARDS，一种破坏性肺部并发症）的临床治疗方案

研究背景：在血管发育过程中，血管通透性受到严格调节，对于整个成年期的正常器官功能是必须的。许多病理状况，包括急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、动脉粥样硬化、癌症和器官衰竭是由血管受损引起或并发的。

ARDS常发生于由全身性脓毒症引起的败血症，过量的被感染的液体从肺毛细血管中漏出并填充相邻的肺泡气隙，导致肺水肿。这种液体会损害穿过肺泡膜的气体交换，降低肺顺应性并严重损害呼吸功能。

ARDS发生在几乎一半的人类严重脓毒症病例中，败血症和ARDS的组合可导致60%的死亡率。尽管在该领域做了大量努力，但目前尚无针对ARDS或由血管通透性异常引起的任何其他病症的特定临床治疗方案。

研究思路：

控制血管通透性的工作集中在内皮细胞的炎症调节剂中起关键作用的化学因子，如血管内皮生长因子（VEGF）、肿瘤坏死因子（TNF） - a、转化生长因子-b 和白细胞介素（IL）2等。这些化学因子的水平在从早期患者收集的肺上皮血管中检测明显升高，它们似乎在这种疾病的发病机制中起关键作用。

通过调节细胞外基质（ECM）的机械性质（例如，物理依从性），研究ECM结构和力学的变化在控制血管通透性和内毒素诱导的肺水肿的作用，细胞外基质作为肺血管渗漏的关键调节剂的鉴定可能导致开发用于治疗肺水肿和由血管通透性异常引起的其他疾病的新治疗方法。

研究仪器：

1 血管通透性量化跨内皮电阻（TEER）测量

SynBBB血管通透性测试芯片和阻抗测试装置

2 肺硬度的测量。

使用锋利的刀修剪并制作圆柱形肺组织切片，该刀包括左叶的外周和中央部分。通过在拉伸载荷（Mach-1; Biomomentum，Canada）下测定杨氏模量（E）来评估小鼠肺组织的硬度。杨氏模量是使用大应变的10％内的数据从标准应力 - 应变曲线的斜率导出的。

微加载系统：Biomomentum Mach-1微力加载系统

参考文献：

Control of lung vascular permeability and endotoxin-induced pulmonary oedema by changes in extracellular matrix mechanics

Nature Communications