저자는 국립 연구 재단 원정대 (NRF -NRFF2011-01)과 경쟁 연구 프로그램 (NRF-CRP10-2012-07)의 지원을 인정하고 싶습니다.

The authors have no competing financial interests to disclose.

조직 공학 발판 빠르게 모든, 재생 유지, 또는 약물, 질병을 연구, 개발, 장기 교체 응용 프로그램에 대한 조직을 복구하는 데 필요한 물리적, 생화학 적 단서, 그리고 많은 다른 57를 제공하기 위해 진화하고있다. 간 조직 공학에서 차 인간 간세포 빠르게 한 번 몸에서 격리 대사 기능, 엔지니어링 발판을위한 훌륭한 필요성을 생성하고 간 기능을 유지하기 위해 플랫폼 개발을 잃게됩니다. 체외 간세포 배양 플랫폼에서 현재는 다른 생체 재료를 사용했다. 이 분야의 연구는 이러한 ECM 단백질 구성 58, 59, 60, 61 공 배양하고 (62)과 같은 미세 가공 생체 간 미세 다양한 기능을 모방 중심으로하고있다. 그러나, 제어 다공성 및 높은 공간 조직과 비계의 부족이 있었다. 이와 관련하여, 설명 된 ICC 세포 배양 platfORM, 그 등방성 특성과 높은 조직이 무효을 해결합니다. 우리는 ICC PEGDA 지지체가 간암 세포, 간세포 모델 세포 유형을 배양하는 경우 적합한 플랫폼 입증하고 추가로 콜라겐 코팅은 셀 (47)의 동작을 향상시킨다. 실제로, ICC 지지체의 공극 크기는 PS 미립자의 크기에 의해 조정될 수있다. 또한, 지지체의 상호 크기는 시간 및 열처리 온도에 의해 제어 될 수있다; 높은 어닐링 온도 이상의 배선 직경의 긴 어닐링 시간 결과. 더 큰 상호 직경이 지지체의 기계적 안정성을 손상됩니다 따라서, 이러한 매개 변수는 신중하게 선택해야합니다. 이 연구에서, 직경 140 ㎛, PS 분야 그가의 중앙에 세포의 괴사를 방지하기 위해 베어 ICC 지지체의 결과 hepatospheres의 크기를 제한 간세포 세포 배양을 위해 선택했다patocyte 타원체. 대표적인 결과에 나타낸 바와 같이 63는 ICC 지지체의 3 차원 구조는 2D 폴리스티렌 플레이트 세포 배양에 비해 높은 어 7.5 세포 증식을 허용한다. 결과는 ICC 지지체의 상호 균일 한 충치는 충치 사이의 효율적인 세포 - 세포 상호 작용과 크로스 토크를 허용하는 것이 좋습니다. 콜라겐 타입 I 농도는 영향을받는 세포 형태, 생존과 기능을 코팅. 콜라겐 타입 I은 Disse, 간세포 (64)에 인접한 영역의 공간에 위치한 중요한 ECM 단백질이다. 비 접착식, 베어 PEGDA의 ICC 인공 지지체는 큰 표면적 선물을 활용하는 반면 간세포 회전 타원체 형성, 인공 지지체의 표면에 부착 된 발판의 생리 활성과 허 - 7.5 셀을 렌더링하는 콜라겐 코팅을 추진. 상향 조절 된 E-cadherin의, N-cadhe로 나타낸 바와 같이 ECM 단백질 코팅 ICC 지지체는 세포 ECM 상호 작용뿐만 아니라, 두 세포 - 세포 상호 작용을 향상세포 행동을 조절하는 역할을 린과 인테그린 β1 유전자 표현. 콜라겐 타입 I에게 200 μg의 용액 / 400 μg의 / ㎖의 농도는 세포 증식 및 알부민의 분비를 모두 개선 응 7.5 배양에 적합 하였다. 국제 형사 재판소 제조로 인한 주요 제한은 PS 구 정렬하고 그릴을 수를 제어 할 수 있습니다. 에탄올의 빠른 증발시켜 주형에 구체 넣기 격자에서 구체의 층의 상이한 수의 결과로 서로 다른 영역 밀도를 야기 할 수있다. 그러나, 물처럼 저 휘발성 용액의 사용은 단점이있다. 그것은 조립 시스템 (65)을 플로팅 적은 순서 CC들로 이어질 의한 메 니스 커스의 형성에 매우 곡면 지지체 표면의 가능성이 높다. 또 다른 한계는 상호 접속의 최대 효율을 보장하기 위해 금형 분야의 적절한 정렬된다. 진동 단계 (단계 1.1.5과 1.1.6)를 따라서 C이다ICC 제조 기법 ritical. 양호한 배열은 현미경으로 관찰되지 않는 경우, 1.1.6 단계를 반복한다. 전반적으로, ICC PEGDA 지지체는 간단한 제조 프로토콜, 3 차원 세포 배양 애플리케이션 플랫폼으로 편리하게 사용될 수있다. 단백질과 베어 발판의 생리 활성은 또한 그것의 기능적 특성 (14)을 향상시킵니다. 이 논문에서, 우리는에 제조 프로토콜을 맞춘 및 간 조직 공학 응용 프로그램에 대한 세포의 평가 분석을 선택했다. 그러나, 세포 유형의 범위는이 고유 골격 내에 배양 될 수 있으며, 각 세포 유형은, 특정 파라미터의 변경을 요구할 수있다. 생물 반응기를 사용하여 여러 ECM 단백질 종류, 공 배양, 동적 문화의 관점에서 복잡성 또한 모든 층을 더욱 전지 성능을 향상시키기 위해 첨가 될 수있다. 이 플랫폼은 간 질환을 연구하고, 이식을 위해 사용되는, 조직 재생 및 약물 개발에 도움이되는 가능성이있다.

간은 혈액 해독, 생체 이물질의 대사 및 혈청 단백질의 생산을 포함하여 다양한 기능을 가진 매우 혈관 기관이다. 간 조직은 여러 종류의 세포, 담즙 누소관, 정현파 및 다른 biomatrix 조성물 및 다른 산소 농도의 영역으로 포함하는 복잡한 3 차원 마이크로 구조를 갖는다. 이러한 복잡한 구조를 고려할 때 시험 관내 (1) 적절한 간 모델을 만드는 것이 어려웠다. 그러나, 시험 관내 모델에서 기능 테스트 약물 독성 2 플랫폼 인간 간세포를 호스팅 간 3과 관련된 질환을 연구하는 수요가있다. 현재 간암 조직 공학 플랫폼 조나의 생화학 적 조성물을 분리, 또는 간장의 파라미터 중, 몇 개의 셀 (4) 즉, 공존 배양을 집중하여 간암의 복잡성을 단순화 한L 개의 미세 환경 5 유동 역학 6,7 및 biomatrix 8의 구성. biomatrix 구성은 지지체 물질, 세포 외 기질 (ECM) 단백질 조성물, 매트릭스 경도뿐만 아니라 지지체의 디자인 및 구조와 같은 파라미터로 나눌 수있다. 조정 하이드로 겔의 기계적 특성, 생체 활성 및 열화 율에 기능 부여, 합성 하이드로 겔, 특히 폴리 (에틸렌 글리콜) (PEG)을 사용하여 하이드로 겔 9 조직 공학 연구의 증가가 있었다. 간 관련 연구와 관련하여, 생체 적합성 하이드로 겔은 간 질환 3의 바이러스 감염 연구에 적용 하였다. 간세포 플랫폼 설계로서 수많은 연구는 생체 내 미세 환경에서 모방 필수적인 차원 환경과 셀 ECM 및 세포 - 세포 상호 작용을 제공하기 위해 하이드로 겔 (12, 13) 내에서 간세포 샌드위치 배양 10,11 세포 캡슐화를 이용했다. 하우버전, 이러한 플랫폼은 지지체 (14)를 통해 비 균일 한 특성을 선도, 제어 및 공간 조직의 높은 수준을 가지고 있지 않습니다. 반전 결정 콜로이드 (ICC)는 14 비계 먼저 2000 년대 초반에 도입 된 세포 배양을위한 매우 조직 차원의 발판이다. 발판의 독특한 구조는 콜로이드 성 결정 가변 직경의 콜로이드 입자의 정 합체를 이용하여 간단한 제조 공정에 기인 할 수있다. 간략하게, 프로세스를 요약하기 위해, 입자는 깔끔하게 배치 격자를 형성하는 열을 이용하여 어닐링된다. 고 표면적을 갖는 육방 충전 구형 캐비티 (15)의 중합 된 겔 결과, 유기 용매에 의한이 격자의 침출. 이 높은 순서 지지체 이전 (아크릴 아미드) 16-21, 폴리 (락트산 - 코 - 글리콜 산), 폴리에 한정 15,22-30, 합성 및 천연 재료 모두에서 만들어진 포함하되되었는지폴리 (에틸렌 글리콜) (31, 32), 폴리 (2- 히드 록시 에틸 메타 크릴 레이트) 21,33-35, 키토산 36-39. 비 오염 물질로 만들어진 ICC의 발판이 공동 14,23,40 내에서 세포 회전 타원체를 촉진하는 경향이있다. 여러 종류의 세포가 성공적으로 셀 (43, 44)을 확산이 구성에서 차별화 기능 연골 41, 골수 간질 세포 (42)를 포함하고, 줄기 밝혀졌다. 간세포 대해서는 연구 된 ICC 나 2 SiO3과 폴리 (아크릴 아미드)로 이루어지는 지지체 아니라 PEG로 수행되었다. 간단한 바이오 콘쥬 게이션 전략 (즉, EDC / NHS를 통해 아민 커플 링), ECM 단백질 공역 PEG 기반의 발판이 환경과 같은 생체 내에서 더를하고 간 기능을 향상시키기 위해 더 많은 세포 결합 부위를 입증 할 수있는, 제조 할 수있다. 이 원고 및 관련 비디오에서 세부 사항에게 ICC 지지체의 제조를 우리(허 7.5) 배양 간암에 최적화 된 폴리 (에틸렌 글리콜) 디 아크릴 레이트 (PEGDA), 하이드로 겔 및 폴리스티렌 미세 구조 격자를 사용. 우리는 비계 토폴로지 및 전지 성능의 관점에서 일반적으로 비 접착식 베어 PEGDA의 ICC의 발판과 콜라겐 코팅 PEGDA의 ICC 지지체의 차이점을 보여줍니다. 세포 생존 및 기능이 허 - 7.5 셀 행동을 평가하는 정 성적 및 정량적으로 측정한다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.2 mL PCR tube</td>
			<td>Axygen Scientific</td>
			<td>PCR-02D-C</td>
			<td>Boil-proof</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gorilla Glue</td>
			<td>Gorilla Glue, Inc.</td>
			<td>Depends on vendor. This was purchased from a local store.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass slides</td>
			<td>VWR</td>
			<td>&#160;631-1575</td>
			<td>Dimensions: 24&#215;60 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polystyrene spheres&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>TSS#4314A</td>
			<td>Diameter = 140 um; 3x10^4 particles per milliliter and 1.4% size distribution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.00983.1011</td>
			<td>absolute for analysis EMSURE; Dilute to 70% with Milli-Q water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic Bath</td>
			<td>Elma</td>
			<td>S10H</td>
			<td>Equiment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Furnace</td>
			<td>Nabertherm</td>
			<td>N7/H</td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200 &#181;L pipette tip</td>
			<td>Axygen Scientific</td>
			<td>T-210-Y-R-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rocking shaker</td>
			<td>VWR</td>
			<td>444-0142</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene Glycol (PEG)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.09727.0100</td>
			<td>Mw= 4kDa; acrylation of PEG monomers and purification of the resulting precipitate produces a PEGDA macromer with Mw = 4.6kDa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>392932</td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylate-Poly (Ethylene Glycol) - Succinimidyl Valerate&#160;</td>
			<td>Laysan Bio</td>
			<td>ACRL-PEG-SVA-3400-1g</td>
			<td>Mw = 3.4 kDa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-hydroxy-4&#39;-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>410896</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex</td>
			<td>VWR</td>
			<td>58816-123</td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5404 000.413</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraffin Film&#160;</td>
			<td>Parafilm M&#160;</td>
			<td>#PM996</td>
			<td>Kept at 9&#34; with allows intensity of 10.84 mW/cm^2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bluewave 200 UV spotlight</td>
			<td>Blaze Technology&#160;</td>
			<td>120008, 122300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran (THF)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>107025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orbital shaker</td>
			<td>Heidolph</td>
			<td>543-123120-00-5</td>
			<td>From rat</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagen Type I</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>C3867-1VL</td>
			<td>1X, w/o CaCl &#38; MgCl; Ph = 7.2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline (PBS)&#160;</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>20012-027</td>
			<td>16% W/V AQ. 10x10ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>VWR</td>
			<td>43368.9M</td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Freezone 4.5 freeze drier</td>
			<td>Labconco</td>
			<td>7750020</td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sputter coater</td>
			<td>Jeol Ltd.</td>
			<td>JFC-1600</td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning Electron Microscope</td>
			<td>Jeol Ltd.</td>
			<td>JSM 5310</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse primary antibodies against Collagen type I</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab6308</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse secondary antibody conjugated with Alexa Fluor 488</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>A21121</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plate, Tissue Culture 24 Well, Flat Bottom (Nunclon)&#160;</td>
			<td>Bio-Rev PTE LTD</td>
			<td>3820-024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Modified Eagle&#39;s Medium(DMEM) 
			2.5 g/L Glucose w/ L-Gln</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>12-604F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>A15-151</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin (P/S)</td>
			<td>Life Tchnologies</td>
			<td>15140-122 E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>APC49&#8208;Huh &#8208;7.5 Cell Line</td>
			<td>Apath</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 mm Corning non-treated culture dishes</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>CLS430591</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.25% Trypsin-EDTA</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>25200-056</td>
			<td>Equipment; 37&#176;C, 5% Humidity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forma Steri-Cycle CO2 Incubators</td>
			<td>Thermofisher Scientific</td>
			<td>371</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hausser Bright-Line Phase Hemacytometer</td>
			<td>Thermofisher Scientific</td>
			<td>02-671-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Live/Dead Viability/Cytotoxicity Kit &#39;for mammalian cells</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>L3224&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CCK-8 Assay</td>
			<td>Dojindo Laboratories</td>
			<td>CK04-11</td>
			<td>Monosodium-salt reagent (MSR)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infinite 200 PRO microplate reader&#160;</td>
			<td>Tecan</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Albumin Human ELISA kit</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab108788</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>#1610407</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin (BSA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A2153-50G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mouse primary antibodies (against CYP3A4, albumin)</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-53850; sc-271605</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>D3571</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 555 labelled Phalloidin</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>A34055</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trizol</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>15596-026</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>VWR</td>
			<td>22706.326</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>67-63-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPEC water</td>
			<td>Thermofisher Scientific</td>
			<td>AM9916</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanodrop 2000c Spectrophotometer</td>
			<td>Thermofisher Scientific</td>
			<td>ND-2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iScript Reverse Transcription Supermix&#160;</td>
			<td>Bio-Rad Laboratories</td>
			<td>1708840</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SYBR select Master Mix for CFX</td>
			<td>Life Technology</td>
			<td>4472937</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primers (to be chosen)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CFX96 Real-Time System, C-1000 Touch Thermal Cycler</td>
			<td>Bio Rad Laboratories</td>
			<td>SOFT-CFX-31-PATCH&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of inverted colloidal crystal poly(ethylene glycol) scaffold: a three-dimensional cell culture platform for liver tissue engineering

, 생체 이물질 &#39;독성 테스트 바이러스 감염 연구 및 간암을 대상으로 약물을 개발하기위한 목적으로, 시험 관내 간세포의 기능을 유지하는 능력은 세포 적당한 생화학 적 및 기계적 신호를 수신 한 플랫폼이 필요하다. 최근 간 조직 공학 시스템은 높은 수분 보유하고 세포에 필요한 기계적인 자극을 제공 할 능력이 주어 합성 또는 천연 하이드로 겔로 구성된 3 차원 지지체를 이용 하였다. 반전 콜로이드 결정 (ICC) 지지체에 대한 관심이 증가되고있다, 높은 공간 조직 동형과 이형 세포의 상호 작용뿐만 아니라, 세포 외 기질 (ECM)의 상호 작용을 가능하게하는 최근에 개발. 여기서, 우리는 폴리 (에틸렌 글리콜) 디 아크릴 레이트 (PEGDA) 및 입자 침출 방법을 이용하여 ICC 지지체를 제조하는 프로토콜을 기술한다. 간략하게, 격자는 미세 입자로부터 만들어지는 전 후 polymeR 용액 중합 적절히 첨가되고, 입자는 유기 용매 (예 : 테트라 히드로 푸란)을 사용하여 제거하거나 침출된다. 제어 된 기공 크기 및 미디어보다 쉽게​​ 세포에 도달 할 수 있도록 상호 연관성이있는 다공성 지지체의 격자 결과의 용해. 이 독특한 구조는 세포뿐만 아니라 쉽게 기공 사이의 통신, 및 단백질과 PEGDA의 ICC 지지체는 전지 성능에 현저한 효과를 나타낸다 코팅 할 수있는 능력에 부착하기위한 고 표면적을 허용한다. 우리는 가능성의 관점에서, 골격의 형태뿐만 아니라, 간암 세포 (허 7.5) 동작을 분석하고 ICC 구조 ECM 코팅의 효과를 조사하는 기능을한다. 전반적으로,이 논문은 조직 공학에서 다양한 응용 프로그램, 특히 간 조직 공학을 가진 새로운 발판의 상세한 프로토콜을 제공합니다.

국제 형사 재판소 지지체의 구조 특성 및 간세포를 배양의 각 ICC의 발판 조건의 효능의 비교에 대한 대표적인 결과가 표시하고 아래에 설명되어 있습니다. 이러한 결과에서 사용 ICC 골격 조건은 0 μg의 / ㎖ (맨발), 20 ㎍ / ㎖ (콜라겐 20), 200 ㎍ / ㎖ (콜라겐 200) 및 400 ㎍ / ㎖ (400 콜라겐) 및 초기의 콜라겐 코팅되어 허-7.5 셀 시드 수는 1 × 6입니다. ICC 기공 상호 및 발판 토폴로지의 특성. SEM 영상은 ICC 지지체의 고정 및 동결 건조 후, 제 ICC 기공 사이의 적절한 상호 접속이 형성되었는지 여부를 결정하고, 골격 토폴로지 변화 콜라겐 농도의 접합의 효과를 확인 하였다. 두 (D)의 정량 분석imensional 베어 ICC SEM 이미지 (도 3a)은 ImageJ에 소프트웨어를 사용하여, 102.3 ± 9.3 ㎛의 평균 세공 직경은 38.6 ± 4.3 μm의 평균 직경은 배선 (도 3B, C)를 밝혀. 모공 사이의 상호 연결은 발판에 걸쳐 중요한 세포에 영양소의 적절한 확산에 역할뿐만 아니라 세포 - 세포 상호 작용을한다. 콜라겐 코팅은 더 콜라겐 접합 (도 4a)의 높은 농도에서 정의 된 섬유 메쉬 네트워크 결과. 공 촛점 이미지는 콜라겐 농도 (도 4b)의 증가와 캐비티 표면에 콜라겐 높은 표면적 커버리지에도 레이어 보여준다. 허-7.5 세포 생존 및 기능에 대한 ICC 플랫폼 조건의 효과. 허-7.5 세포는 형광 라이브 / 죽은 얼룩을 실시 하였다도 5에 도시 된 바와 같이, 검정 (4 μM의 칼 세인의 AM 8 μM을 EthD-1)를 보내고과 CLSM을 이미지화. 베어 비 접착 ICC 골격에 시드 셀은 기공 및 세포 - 세포 상호의 중심 사이에 응집하는 경향 모공 나중에 시간 (일 7, 10)에 보였다. 세포가 지지체 표면뿐만 아니라 초기 1 일째 세포 생존 같은 간 공극 세포 - 세포 상호 작용에 부착 허용 ICC 지지체에 콜라겐 코팅의 존재는 녹색 얼룩에 의해 표시된 시간에 따라 증가하고, 일반적으로 더 높았다 콜라겐 - 코팅 된 지지체에서 높은 녹색 형광으로 표시된 바와 같이되도록되어있다.도 6은 세포 생존에 ICC 차원 구조와 단백질 농도의 효과를 추가로 조사 정량적 MSR 결과를 나타낸다. 비색 세포 생존 분석을 t는 정규화 된 ICC 골격 조건뿐만 아니라, (450 nm에서 측정)는 2D 폴리스티렌 배양 접시와 흡광도 데이터에 배양 된 세포에서 수행 하였다그는 제어 (1 일). 2D 플레이트에서 배양 된 세포는 세포 생존을 유지하지만, 세포 증식의 증가가 관찰되지 않았다. 3D 베어 ICC 지지체 크게 차원 행렬의 중요성을 나타내는 2D 조건에 비해 세포의 증식을 강화. 콜라겐 코팅의 추가로,이도 5에 질적 관찰 확인 14 일째에 200 μg의 / ㎖ 코팅 ICC 지지체에 세포 증식 모두 콜라겐 농도에서 시간에 따라 증가하고 최대 증식이 발견되었다. 간세포 기능 ELISA 알부민에 의해 정량화 7 분비 혈청 알부민과의 양의 상관 관계를 도시한다. 알부민 분비의 변화뿐만 아니라 상이한 ICC 골격 조건 세 접착 단백질의 유전자 발현 프로파일을 모니터링하여 평가하고, 콜라겐의 농도로 결합시켰다 발판. 에서 배양 날 14 일, 허-7.5 세포400 μg의 / ㎖ 코팅 ICC 지지체는 상기 베어 골격에서 배양 것과 알부민보다 3 배의 양이 분비. E-cadherin의, N-cadherin의, 그리고 다른 ICC의 발판 조건에서 β1 단백질을 인테그린의 유전자 발현 프로파일에 대한 결과는 그림 8에 나타납니다. 나머지 코팅 조건 (도 8a)에 비해 400 μg의 / ㎖ 코팅 ICC 지지체에서 E-cadherin의 mRNA의 발현의 비율은 4 개 이상의 주름 증가 하였다. N-cadherin의 유전자 발현의 변화 배 콜라겐 코팅의 높은 농도에서 더 컸다. 그러나, 유전자 발현 β1 인테그린은 비교적 일정하게 체재 또는 200 μg의 / ㎖ 코팅 ICC의 발판을 제외한 모든 ICC의 발판 조건에서 감소했다. <img alt="그림 32" src="/files/ftp_upload/54331/54331fig2.jpg" /> NHS를 통해 PEGDA 지지체에 콜라겐 그림 2. 활용<html> 화학. 생체 활성 지지체는 지지체에 결합을 허용하는 콜라겐의 아민 그룹에 반응하는 아민 반응성 숙신 이미 딜 (NHS) 에스테르가 PEG-NHS를 사용합니다. PEG, 폴리 (에틸렌 글리콜); NHS, N의 -hydroxysuccinimide; UV는 자외선. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54331/54331fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/54331/54331fig3.jpg" /> ICC 캐비티 및 배선의 크기도 3 분석. (A)가 ICC 지지체의 SEM 현미경 사진 (배율 바 = 100 μm의)은 ImageJ에 소프트웨어를 사용하여 분석하고 정량의 막대 그래프로 나타내었다 (B) 세공 직경 (C) 배선 직경. 이 그림은 수정 와일리 (47)로부터 허가를 받아 사용되었습니다.&quot;https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54331/54331fig3large.jpg&quot;대상 = &quot;_ 빈&quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/54331/54331fig4.jpg" /> ICC 골격 토폴로지 콜라겐 코팅도 4에 영향을 준다. (A) SEM 이미지와 (B) 공 촛점 이미지는 질적으로 20 ㎍ / ㎖로 피복 된 지지체의 표면 토폴로지를 200 ㎍ / ml의 평가 촬영 하였다 400 μg의 / ㎖ 의 콜라겐. 빨간 상자 아래에 더 높은 배율의 이미지에 표시된 구멍을 둘러싸고 있습니다. 스케일 바는 (A)이 5㎛, (B) 200 ㎛ 내지 100 ㎛의 (고배율). 이 그림은 수정 와일리 (47)의 허가를 받아 사용되었습니다. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54331/54331fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 그림 5. 질적 라이브 / 죽은 분석을 이용하여 세포 생존 및 형태에 ICC 플랫폼 조건의 효과. 다른 콜라겐 농도 코팅 (0, 20, 200 ICC의 발판에 시드 라이브 / 죽은 스테인드 허 - 7.5 세포의 공 초점 이미지, (400) μg의 / ml)을 1, 4, 7, 10 일 파종 후 촬영 하였다. (칼 세인) 녹색 얼룩은 살아있는 세포와 붉은 얼룩을 나타냅니다 (에티 디움은 호모 다이머-1) 세포 사멸을 나타냅니다. 스케일 바는 200 μm의를 나타냅니다. [이 그림은 수정 와일리 (47)의 허가로 사용되어왔다] <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54331/54331fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/54331/54331fig6.jpg" /> 그림 6. 효과정량적 비색 세포 생존력 분석을 이용하여 세포 생존율에 대한 플랫폼 유형 및 ICC 플랫폼 조건. 차원 폴리스티렌 배양 접시에 다른 콜라겐 농도 코팅 (0, 20, 200 ICC 지지체에 파종 응 7.5 세포 및 400 ㎍ / ml의 ) 비색 MSR 생존력 분석 1, 4, 7, 10을 실시하고 있었다 십사일 파종 후. 450 nm에서 흡광도를 측정하고, 데이터는 1 일 흡광도 값으로 정규화되었다. (N = 3, SD 평균 ±; *** : P &lt;각 그룹의 1 일에 대한 읽기 MSR 솔루션 흡광도에 비해 0.001.) [이 그림은 수정 와일리 (47)로부터 허가를 받아 사용되었습니다] <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54331/54331fig6large.jpg" target="_blank">을 보려면 여기를 클릭하십시오 이 그림의 더 큰 버전.</a> <img alt="그림 7" src="/files/ftp_upload/54331/54331fig7.jpg" /> ICC (p)의 그림 7. 효과분비 된 알부민 ELISA 분석을 이용하여 어 7.5 함수에 latform 조건. 알부민 ELISA 혈청 알부민의 분비를 정량화하는 데 사용 다른 콜라겐 코팅 농도 (0, 20, 200, 400 μg의 / ㎖) 일 1, 4, 7, 10, 및 파종 후 14 세포 함유 ICC 지지체로부터 수집 된 매체이다. 각 데이터 포인트는 3 샘플의 평균을 나타내고, 비색 MSR 세포 생존력 분석을 이용하여 발견 된 세​​포 수와 생성 된 표준 곡선에 정규화 (N = 3, 평균 ± SD). [이 그림은 수정 와일리 (47)의 허가로 사용되어왔다] <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54331/54331fig7large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 8" src="/files/ftp_upload/54331/54331fig8.jpg" /> 허-7.5에 ICC 플랫폼 상태 그림 8. 효과유전자 발현 분석을 이용하여 기능. 실시간 정량 PCR 다른 콜라겐 농도 코팅과 ICC 골격에서 배양 된 세포의 유전자 발현 프로파일을 사용 하였다 (0, 20, 200, 400 μg의 / ㎖) 일 1, 4 및 7 일 후에 시드. 세 접합 단백질, 즉 (A) E-cadherin의 (B) N-헤린 및 (C) 인테그린 베타 1 발현 수준은 GAPDH로 정상화 하였다의 mRNA를 선택 하였다. (N = 3, SD 평균 ± *. P &lt;0.05 ** :.. P &lt;0.01 일 (1) 각 그룹의 유전자 발현에 비해)이 그림은 수정 와일리 (47)로부터 허가를 받아 사용되었습니다] <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54331/54331fig8large.jpg" target="_blank">여기를 클릭하십시오 이 그림의 더 큰 버전을 볼 수 있습니다.</a>

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Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Polyethylene glycol Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

This manuscript presents a detailed protocol for the fabrication of an emerging three-dimensional hepatocyte culture platform, the inverted colloidal crystal scaffold, and the concomitant techniques to assess hepatocyte behavior. The size-controllable pores, interconnectivity and ability to conjugate extracellular matrix proteins to the poly(ethylene glycol) (PEG) scaffold enhance Huh-7.5 cell performance.

반전 콜로이드 결정체 폴리 (에틸렌 글리콜) 비계의 제작 : 간 조직 공학을위한 삼차원 세포 배양 플랫폼

The ability to maintain hepatocyte function in vitro, for the purpose of testing xenobiotics&#39; cytotoxicity, studying virus infection and developing ...

fabrication-inverted-colloidal-crystal-poly-ethylene-glycol-scaffold

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Poly(ethylene glycol) Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

9.8K 조회수.  Nanyang Technological University. This manuscript presents a detailed protocol for the fabrication of an emerging three-dimensional hepatocyte culture platform, the inverted colloidal crystal scaffold, and the concomitant techniques to assess hepatocyte behavior. The size-controllable pores, interconnectivity and ability to conjugate extracellular matrix proteins to the poly(ethylene glycol) (PEG) scaffold enhance Huh-7.5 cell performance.

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Fabrication of Biologically Derived Injectable Materials for Myocardial Tissue Engineering

This protocol provides methods for the preparation of an injectable extracellular matrix (ECM) gel for myocardial tissue engineering applications. Briefly, decellularized tissue is lyophilized, milled, enzymatically digested, and then brought to physiological pH. The lyophilization removes all water content from the tissue, resulting in dry ECM that can be ground into a fine powder with a small mill. After milling, the ECM powder is digested with pepsin to form an injectable matrix. After adjustment to pH 7.4, the liquid matrix material can be injected into the myocardium. Results of previous characterization assays have shown that matrix gels produced from decellularized pericardial and myocardial tissue retain native ECM components, including diverse proteins, peptides and glycosaminoglycans. Given the use of this material for tissue engineering, in vivo characterization is especially useful; here, a method for performing an intramural injection into the left ventricular (LV) free wall is presented as a means of analyzing the host response to the matrix gel in a small animal model. Access to the chest cavity is gained through the diaphragm and the injection is made slightly above the apex in the LV free wall. The biologically derived scaffold can be visualized by biotin-labeling before injection and then staining tissue sections with a horse radish peroxidase-conjugated neutravidin and visualizing via diaminobenzidine (DAB) staining. Analysis of the injection region can also be done with histological and immunohistochemical staining. In this way, the previously examined pericardial and myocardial matrix gels were shown to form fibrous, porous networks and promote vessel formation within the injection region.

Methods for preparing an injectable matrix gel from decellularized tissue and injecting it into rat myocardium in vivo are described.

심근 조직 공학을위한 생물학 유래 주사용 재료의 제조

This protocol provides methods for the preparation of an injectable extracellular matrix (ECM) gel for myocardial tissue engineering applications.  ...

연구

생체공학

Three-dimensional Cell Culture Model for Measuring the Effects of Interstitial Fluid Flow on Tumor Cell Invasion

The growth and progression of most solid tumors depend on the initial transformation of the cancer cells and their response to stroma-associated signaling in the tumor microenvironment 1. Previously, research on the tumor microenvironment has focused primarily on tumor-stromal interactions 1-2. However, the tumor microenvironment also includes a variety of biophysical forces, whose effects remain poorly understood. These forces are biomechanical consequences of tumor growth that lead to changes in gene expression, cell division, differentiation and invasion3. Matrix density 4, stiffness 5-6, and structure 6-7, interstitial fluid pressure 8, and interstitial fluid flow 8 are all altered during cancer progression.
Interstitial fluid flow in particular is higher in tumors compared to normal tissues 8-10. The estimated interstitial fluid flow velocities were measured and found to be in the range of 0.1-3 &mu;m s-1, depending on tumor size and differentiation 9, 11. This is due to elevated interstitial fluid pressure caused by tumor-induced angiogenesis and increased vascular permeability 12. Interstitial fluid flow has been shown to increase invasion of cancer cells 13-14, vascular fibroblasts and smooth muscle cells 15. This invasion may be due to autologous chemotactic gradients created around cells in 3-D 16 or increased matrix metalloproteinase (MMP) expression 15, chemokine secretion and cell adhesion molecule expression 17. However, the mechanism by which cells sense fluid flow is not well understood. In addition to altering tumor cell behavior, interstitial fluid flow modulates the activity of other cells in the tumor microenvironment. It is associated with (a) driving differentiation of fibroblasts into tumor-promoting myofibroblasts 18, (b) transporting of antigens and other soluble factors to lymph nodes 19, and (c) modulating lymphatic endothelial cell morphogenesis 20.
The technique presented here imposes interstitial fluid flow on cells in vitro and quantifies its effects on invasion (Figure 1). This method has been published in multiple studies to measure the effects of fluid flow on stromal and cancer cell invasion 13-15, 17. By changing the matrix composition, cell type, and cell concentration, this method can be applied to other diseases and physiological systems to study the effects of interstitial flow on cellular processes such as invasion, differentiation, proliferation, and gene expression.

Interstitial fluid flow is elevated in solid tumors and can modulate tumor cell invasion. Here we describe a technique to apply interstitial fluid flow to cells embedded in a matrix and then measure its effects on cell invasion. This technique can be easily adapted to study other systems.

종양 세포 침략에 중간 유체 흐름의 효과를 측정하는 세 가지 차원 세포 배양 모델

The growth and progression of most solid tumors depend on the initial transformation of the cancer cells and their response to stroma-associated signaling ...

Tissue Engineering: Construction of a Multicellular 3D Scaffold for the Delivery of Layered Cell Sheets

Many tissues, such as the adult human hearts, are unable to adequately regenerate after damage.2,3 Strategies in tissue engineering propose innovations to assist the body in recovery and repair. For example, TE approaches may be able to attenuate heart remodeling after myocardial infarction (MI) and possibly increase total heart function to a near normal pre-MI level.4 As with any functional tissue, successful regeneration of cardiac tissue involves the proper delivery of multiple cell types with environmental cues favoring integration and survival of the implanted cell/tissue graft. Engineered tissues should address multiple parameters including: soluble signals, cell-to-cell interactions, and matrix materials evaluated as delivery vehicles, their effects on cell survival, material strength, and facilitation of cell-to-tissue organization. Studies employing the direct injection of graft cells only ignore these essential elements.2,5,6 A tissue design combining these ingredients has yet to be developed. Here, we present an example of integrated designs using layering of patterned cell sheets with two distinct types of biological-derived materials containing the target organ cell type and endothelial cells for enhancing new vessels formation in the &#8220;tissue&#8221;. Although these studies focus on the generation of heart-like tissue, this tissue design can be applied to many organs other than heart with minimal design and material changes, and is meant to be an off-the-shelf product for regenerative therapies. The protocol contains five detailed steps. A temperature sensitive Poly(N-isopropylacrylamide) (pNIPAAM) is used to coat tissue culture dishes. Then, tissue specific cells are cultured on the surface of the coated plates/micropattern surfaces to form cell sheets with strong lateral adhesions. Thirdly, a base matrix is created for the tissue by combining porous matrix with neovascular permissive hydrogels and endothelial cells. Finally, the cell sheets are lifted from the pNIPAAM coated dishes and transferred to the base element, making the complete construct.

For creation of highly organized structures of complex tissue, one must assemble multiple material and cell types into an integrated composite. This combinatorial design incorporates organ-specific layered cell sheets with two distinct biologically-derived materials containing a strong fibrous matrix base, and endothelial cells for enhancing new vessels formation.

조직 공학 : 계층화 된 세포 시트의 전달을위한 다세포 3D 비계 건설

Many tissues, such as the adult human hearts, are unable to adequately regenerate after damage.2,3 Strategies in tissue engineering propose innovations to ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and regenerative medicine. With digital control&#160;cells, scaffolds, and growth factors can be precisely deposited to the desired two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) locations rapidly. Therefore, this technology is an ideal approach to fabricate tissues mimicking their native anatomic structures. In order to engineer cartilage with native zonal organization, extracellular matrix composition (ECM), and mechanical properties, we developed a bioprinting platform using a commercial inkjet printer with simultaneous photopolymerization capable for 3D cartilage tissue engineering. Human chondrocytes suspended in poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) were printed for 3D neocartilage construction via layer-by-layer assembly. The printed cells were fixed at their original deposited positions, supported by the surrounding scaffold in simultaneous photopolymerization. The mechanical properties of the printed tissue were similar to the native cartilage. Compared to conventional tissue fabrication, which requires longer UV exposure, the viability of the printed cells with simultaneous photopolymerization was significantly higher. Printed neocartilage demonstrated excellent glycosaminoglycan (GAG) and collagen type II production, which was consistent with gene expression. Therefore, this platform is ideal for accurate cell distribution and arrangement for anatomic tissue engineering.

The methods described in this paper show how to convert a commercial inkjet printer into a bioprinter with simultaneous UV polymerization. The printer is capable of constructing 3D tissue structure with cells and biomaterials. The study demonstrated here constructed a 3D neocartilage.

입체 잉크젯 인쇄 기술을 사용하여 인간의 연골 조직 제작

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

Generation of a Three-dimensional Full Thickness Skin Equivalent and Automated Wounding

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models reflect the human wound situation better than animal models. Although two-dimensional models are widely used to investigate processes such as cellular migration and proliferation, models that are more complex are required to gain a deeper knowledge about wound healing. Besides a suitable model system, the generation of precise and reproducible wounds is crucial to ensure comparable results between different test runs. In this study, the generation of a three-dimensional full thickness skin equivalent to study wound healing is shown. The dermal part of the models is comprised of human dermal fibroblast embedded in a rat-tail collagen type I hydrogel. Following the inoculation with human epidermal keratinocytes and consequent culture at the air-liquid interface, a multilayered epidermis is formed on top of the models. To study the wound healing process, we additionally developed an automated wounding device, which generates standardized wounds in a sterile atmosphere.

The goal of this protocol is to build up a three-dimensional full thickness skin equivalent, which resembles natural skin. With a specifically constructed automated wounding device, precise and reproducible wounds can be generated under maintenance of sterility.

3 차원 전체 두께 피부의 세대 동등한 및 자동화 부상

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models ...

A Microfluidic Platform for High-throughput Single-cell Isolation and Culture

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet high-throughput, method to perform single-cell culture experiments. Here, we report a microfluidic chip-based strategy for high-efficiency single-cell isolation (~77%) and demonstrate its capability of performing long-term single-cell culture (up to 7 d) and cellular heterogeneity analysis using clonogenic assay. These applications were demonstrated with KT98 mouse neural stem cells, and A549 and MDA-MB-435 human cancer cells. High single-cell isolation efficiency and long-term culture capability are achieved by using different sizes of microwells on the top and bottom of the microfluidic channel. The small microwell array is designed for precisely isolating single-cells, and the large microwell array is used for single-cell clonal culture in the microfluidic chip. This microfluidic platform constitutes an attractive approach for single-cell culture applications, due to its flexibility of adjustable cell culture spaces for different culture strategies, without decreasing isolation efficiency.

Here, we present a protocol for isolating and culturing single cells with a microfluidic platform, which utilizes a new microwell design concept to allow for high-efficiency single cell isolation and long-term clonal culture.

높은 처리량 단일 세포의 분리 및 문화를위한 미세 유체 플랫폼

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet ...

Culturing Mammalian Cells in Three-dimensional Peptide Scaffolds

A useful technique for culturing cells in a self-assembling nanofiber three-dimensional (3D) scaffold is described. This culture system recreates an environment that closely mimics the structural features of non-polarized tissue. Furthermore, the particular intrinsic nanofiber structure of the scaffold makes it transparent to visual light, which allows for easy visualization of the sample under microscopy. This advantage was largely used to study cell migration, organization, proliferation, and differentiation and thus any development of their particular cellular function by staining with specific dyes or probes. Furthermore, in this work, we describe the good performance of this system to easily study the redifferentiation of expanded human articular chondrocytes into cartilaginous tissue. Cells were encapsulated into self-assembling peptide scaffolds and cultured under specific conditions to promote chondrogenesis. Three-dimensional cultures showed good viability during the 4 weeks of the experiment. As expected, samples cultured with chondrogenic inducers (compared to non-induced controls) stained strongly positive for toluidine blue (which stains glycosaminoglycans (GAGs) that are highly present in cartilage extracellular matrix) and expressed specific molecular markers, including collagen type I, II and X, according to Western Blot analysis. This protocol is easy to perform and can be used at research laboratories, industries and for educational purposes in laboratory courses.

Here, we present a protocol to obtain 3D-culture systems in self-assembling peptide scaffolds to promote the differentiation of dedifferentiated human articular chondrocytes into cartilage-like tissue.

3 차원 펩 티 드 건설 기계에 포유류 세포 배양

A useful technique for culturing cells in a self-assembling nanofiber three-dimensional (3D) scaffold is described. This culture system recreates an ...

A Net Mold-based Method of Scaffold-free Three-Dimensional Cardiac Tissue Creation

This protocol describes a novel and easy net mold-based method to create three-dimensional (3-D) cardiac tissues without additional scaffold material. Human-induced pluripotent stem-cell-derived cardiomyocytes (iPSC-CMs), human cardiac fibroblasts (HCFs), and human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) are isolated and used to generate a cell suspension with 70% iPSC-CMs, 15% HCFs, and 15% HUVECs. They are co-cultured in an ultra-low attachment "hanging drop" system, which contains micropores for condensing hundreds of spheroids at one time. The cells aggregate and spontaneously form beating spheroids after 3 days of co-culture. The spheroids are harvested, seeded into a novel mold cavity, and cultured on a shaker in the incubator. The spheroids become a mature functional tissue approximately 7 days after seeding. The resultant multilayered tissues consist of fused spheroids with satisfactory structural integrity and synchronous beating behavior. This new method has promising potential as a reproducible and cost-effective method to create engineered tissues for the treatment of heart failure in the future.

This protocol describes a net mold-based method to create three-dimensional scaffold-free cardiac tissues with satisfactory structural integrity and synchronous beating behavior.

비 계-무료 3 차원 심장 조직 창조의 그물 형 기반 방법

This protocol describes a novel and easy net mold-based method to create three-dimensional (3-D) cardiac tissues without additional scaffold material. ...

Lab-on-a-CD Platform for Generating Multicellular Three-dimensional Spheroids

A three-dimensional spheroid cell culture can obtain more useful results in cell experiments because it can better simulate cell microenvironments of the living body than two-dimensional cell culture. In this study, we fabricated an electrical motor-driven lab-on-a-CD (compact disc) platform, called a centrifugal microfluidic-based spheroid (CMS) culture system, to create three-dimensional (3D) cell spheroids implementing high centrifugal force. This device can vary rotation speeds to generate gravity conditions from 1 x g to 521 x g. The CMS system is 6 cm in diameter, has one hundred 400 &#956;m microwells, and is made by molding with polydimethylsiloxane in a polycarbonate mold premade by a computer numerical control machine. A barrier wall at the channel entrance of the CMS system uses centrifugal force to spread cells evenly inside the chip. At the end of the channel, there is a slide region that allows the cells to enter the microwells. As a demonstration, spheroids were generated by monoculture and coculture of human adipose-derived stem cells and human lung fibroblasts under high gravity conditions using the system. The CMS system used a simple operation scheme to produce coculture spheroids of various structures of concentric, Janus, and sandwich. The CMS system will be useful in cell biology and tissue engineering studies that require spheroids and organoid culture of single or multiple cell types.

We present a motor-powered centrifugal microfluidic device that can cultivate cell spheroids. Using this device, spheroids of single or multiple cell types could be easily cocultured under high gravity conditions.

다세포 3차원 스페로이드 생성을 위한 랩 온 어 CD 플랫폼

A three-dimensional spheroid cell culture can obtain more useful results in cell experiments because it can better simulate cell microenvironments of the ...

Generation of a Simplified Three-Dimensional Skin-on-a-chip Model in a Micromachined Microfluidic Platform

This work presents a new, cost-effective, and reliable microfluidic platform with the potential to generate complex multilayered tissues. As a proof of concept, a simplified and undifferentiated human skin containing a dermal (stromal) and an epidermal (epithelial) compartment has been modelled. To accomplish this, a versatile and robust, vinyl-based device divided into two chambers has been developed, overcoming some of the drawbacks present in microfluidic devices based on polydimethylsiloxane (PDMS) for biomedical applications, such as the use of expensive and specialized equipment or the absorption of small, hydrophobic molecules and proteins. Moreover, a new method based on parallel flow was developed, enabling the in situ deposition of both the dermal and epidermal compartments. The skin construct consists of a fibrin matrix containing human primary fibroblasts and a monolayer of immortalized keratinocytes seeded on top, which is subsequently maintained under dynamic culture conditions. This new microfluidic platform opens the possibility to model human skin diseases and extrapolate the method to generate other complex tissues.

Here, we present a protocol to generate a three-dimensional simplified and undifferentiated skin model using a micromachined microfluidic platform. A parallel flow approach allows the in situ deposition of a dermal compartment for the seeding of epithelial cells on top, all controlled by syringe pumps.

마이크로머신 마이크로유체 플랫폼의 간소화된 3차원 스킨 온-어칩 모델 생성

This work presents a new, cost-effective, and reliable microfluidic platform with the potential to generate complex multilayered tissues. As a proof of ...