可变截面微流控通道

同步复现两种血流剪切力

在一个通道内同时产生颈动脉窦处的低振荡剪切力和下游的高脉动剪切力，用台阶结构诱发涡流实现，适合体外研究内皮细胞对不同剪切力模式的响应。

李泳江 · Yuan, Jin · 薛春东 · 陈东 · 覃开蓉

Biosensors 2025

技术优势

一个芯片再现两种波形

同一个通道内，台阶结构模拟颈动脉窦产生低振荡剪切力，下游均匀段产生高脉动剪切力，无需多系统串联就能研究内皮细胞在两种剪切力下的响应。

CFD已定最优尺寸

台阶高度、宽度比和入口流速对涡流形成的影响已通过CFD模拟明确，芯片制造前即知道最优几何参数，减少反复试做。

应用场景

• 内皮细胞力学响应研究：体外还原颈动脉窦处的低振荡剪切力，用于研究内皮功能障碍的力学起因。
• 动脉粥样硬化微流控模型：为动脉粥样硬化芯片提供符合生理的振荡剪切力环境，模拟斑块好发部位的流体条件。
• 血管芯片共培养：在共培养血管模型中同时加载两种剪切力，观察内皮与平滑肌细胞在复杂流场下的交互作用。
• 血流剪切力传感：该芯片产生的WSS波形可作为标定剪切力传感器的标准信号源。