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In JoVE (3)
- Chip à base de culture cellulaire tridimensionnelle dans perfusé micro-bioréacteurs
- La microfabrication de Chip entreprises Échafaudages pour la culture cellulaire en trois dimensions
- Interview: bioréacteurs et de surfaçage-Modified-3D Echafaudages pour la recherche de cellules souches
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Articles by Karl-Friedrich Weibezahn in JoVE
JoVE General
Chip à base de culture cellulaire tridimensionnelle dans perfusé micro-bioréacteurs
Institute for Biological Interfaces, Forschungszentrum Karlsruhe
Nous décrivons une plate-forme de puces à base pour la culture en trois dimensions des cellules de micro-bioréacteurs. Une puce peut accueillir jusqu'à 10 Mio. cellules qui peuvent être cultivées dans des conditions définies avec précision à l'égard de l'écoulement du fluide, etc pression d'oxygène dans une solution stérile, boucle de circulation fermée.
JoVE General
La microfabrication de Chip entreprises Échafaudages pour la culture cellulaire en trois dimensions
1Institute for Biological Interfaces, Karlsruhe Research Centre, 2Institute for BioMedical Technology, University of Twente, 3Department of Materials Research, Institute for Heavy Ion Research, 4Institute of Microstructure Technology, Karlsruhe Research Centre, 5Institute for Micro Process Engineering, Karlsruhe Research Centre
Nous présentons deux procédés pour la microfabrication de puces polymère poreux pour la culture cellulaire en trois dimensions. Le premier est gaufrage à chaud combiné avec un processus de soudage à la vapeur de solvant. Le second utilise un procédé développé récemment microthermoforming combinée à la technologie d'ions piste menant à une simplification significative de la fabrication.
JoVE General
Interview: bioréacteurs et de surfaçage-Modified-3D Echafaudages pour la recherche de cellules souches
Institute for Biological Interfaces, Karlsruhe Institute of Technology
Dans le passé, de nombreux systèmes de culture in vitro - cultures en monocouche principalement - ont souvent souffert de l'inconvénient que différenciées des cellules primaires ont une relativement courte durée de vie et de-différenciées au cours de la culture. En conséquence, la plupart de leurs organes des fonctions spécifiques ont été perdus rapidement. Ainsi, afin de reproduire de meilleures conditions pour ces cellules in vitro, des modifications et des adaptations ont été apportées aux cultures en monocouche conventionnel.
Other articles by Karl-Friedrich Weibezahn on PubMed
Échafaudages Microstructurées Pour Cultures De Tissus Hépatiques De Haute Densité Cellulaire: Caractérisation Morphologique Et Biochimique Des Tissus Granulats
Densités cellulaires très élevées et la vascularisation optimale entre les organes de caractériser d'autres tissus et in vivo. Pour étudier l'orgue fonctions spécifiques in vitro ou de faire usage d'entre eux dans les dispositifs médicaux ou des traitements à l'avenir, cette architecture naturelle devrait être reconstruit. Un aspect important dans ce contexte est le ratio approprié de la moyenne à volume de la cellule étant pour l'instant pas de manière optimale rétabli dans la plupart des systèmes actuellement disponibles dans in vitro. Pour améliorer les conditions de culture telles, nous avons construit une microstructure pour les hépatocytes de la culture et (sans aucun ajout de matériau de la matrice extracellulaire) caractérisé les tissus du foie sous la forme d'agrégats de taille égale. Le statut de différenciation spécifique du foie de ces agrégats a été suivie par leur capacité à effectuer des CYP450 métabolisme des xénobiotiques dépendante avec la mesure de la sécrétion de l'albumine. Fraîchement isolées des hépatocytes de rats adultes montrent une perte initiale de contenu CYP450 totale et des activités associées (oxydases à fonction mixte). Toutefois, dans le système global, ce niveau n'a pas diminué davantage, mais est resté stable ou a même augmenté tout au long de la période de culture de 10-13 jours. Le métabolisme du CYP450 dépend des hépatocytes est capable de répondre à des agents inducteurs classiques. La culture décrit soutient efficacement le foie des fonctions spécifiques des hépatocytes de rats adultes et semble être adapté non seulement pour une utilisation dans un dispositif du foie extracorporelle, mais aussi pour la formation de petits agrégats de taille égale pour être d'utilisation dans la transplantation de tissu hépatique différenciée. En outre, après les variations de conception, de la microstructure peut être appliquée pour l'analyse fonctionnelle des hépatocytes métaboliquement actifs, ainsi que pour la validation toxicologiques et pharmacologiques.
L'expression De HSP72 Après ELF-EMF Exposition Dans Trois Lignées Cellulaires
Il a été rapporté que les champs magnétiques avec des densités de flux allant de microT à mT sont capables d'induire facteur de choc thermique, HSP72 ARNm ou de protéines de choc thermique dans diverses cellules. Dans cette étude, nous avons étudié les variations du niveau de transcription ARNm HSP72 dans trois lignées cellulaires (HL-60, H9c2, et les cellules cardiaques Girardi) et dans le intracellulaire HSP72 teneur en protéines dans deux lignées cellulaires (HL-60 et des cellules cardiaques Girardi) après le traitement systèmes utilisant des champs électromagnétiques avec une densité de flux de 2 à 4 microT mT, une fréquence de 50 Hz et temps d'exposition de 15 à 30 min. Aucun des traitements ou des modalités montré aucun effet significatif sur le niveau HSP72 protéines, bien que HSP72 ARNm peut être induite, au moins dans une certaine mesure, avec l'une des combinaisons de paramètres dans toutes les lignées cellulaires testées. De toute évidence, HSP72 transcription de l'ARNm et la traduction ne sont pas nécessairement couplée dans certaines cellules. Cela conduit à la conclusion que les effets des champs électromagnétiques sur les niveaux d'ARNm HSP72 ne sont pas indicatifs des effets en aval, sauf les niveaux d'ARNm augmentation peut être corrélée avec l'augmentation des taux de protéines HSP72 ainsi.
Une Plate-forme Basée Sur Puce Pour La Production in Vitro De Tissus Dans L'organisation Tridimensionnelle
On décrit une plateforme à usages multiples pour la culture tridimensionnelle des tissus. Le dispositif est composé de copeaux de polymères présentant une zone microstructurée de 1-2 cm (2). La puce est réalisée soit par une grille de micro-récipients de mesure de 120 à 300 x 300 x 300 micromètre (HxLxP), ou en tant que tableau d'évidements ronds (300 diamètre micromètre, 300 micromètre profonde). Les micro-conteneurs peuvent être séparément équipé adressables 3D-micro-électrodes, qui permettent pour la stimulation électrique des cellules excitables et sur place de mesures des paramètres accessibles par voie électrochimique. Le système est applicable pour la culture de fortes densités cellulaires pouvant aller jusqu'à 8 x 10 (6) cellules et, en raison de la présentation de la grille rectangulaire, permet l'analyse automatisée de microscopie des cellules cultivées. Plus de 1000 micro-conteneurs permettre l'analyse parallèle de différents paramètres en vertu de surfusion / conditions de perfusion. Utilisation de polymères différents jetons en combinaison avec différents types de bioréacteurs on a démontré l'aptitude principale du bioréacteur puce-base pour des applications de culture de tissus. Lignées de cellules primaires et établi ont été cultivées avec succès et analysés pour les propriétés fonctionnelles. Lorsque les cellules ont été cultivées dans la non-perfusés puces, au fil du temps un degré considérable de l'apoptose pourrait être observée, indiquant la nécessité d'une perfusion active. Le système présenté ici a également été appliquée pour l'analyse de la différenciation des cellules souches pluripotentes embryonnaires et peut être adaptée à l'analyse de la niche de cellules souches.
La Reconstruction De Tissus En 3D Sphéroïdes De Retina Contre Les Rongeurs Dans Une Motion-libre, Bioréacteur à Base Microstructure
Bien que classiques de rotation de la culture à base de sphéroïdes la rétine sont les plus utiles pour étudier les processus de base de retinogenesis et la régénération des tissus, ils sont moins approprié pour une production de masse facile et peu coûteux de histotypic sphéroïdes tissus en 3 dimensions, qui seront d'une importance capitale pour la bio-ingénierie avenir, par exemple pour le remplacement de l'expérimentation animale. Ici nous avons comparé sphéroïdes classiquement agrégés de nouveau dérivés de cellules rétiniennes dissociées de gerbilles (Meriones unguiculatus néonatales) avec sphéroïdes cultivés sur une puce microscaffold cellule roman (cf appelé puce) dans un bioréacteur de mouvement libre. Réagrégation et les processus de développement menant à la formation des tissus, par exemple, la prolifération, l'apoptose et la différenciation ont été observées pendant les 10 premiers jours in vitro (DIV). Remarquablement, dans chaque cf puce de micro-chambre, un seul sphéroïde développé. Dans les deux systèmes de culture, les tailles et les taux de prolifération sphère étaient presque identiques. Cependant, l'apoptose n'est comparablement élevé à 5 div, mais devient alors négligeable dans le CF-puce, alors qu'il en-a de nouveau augmenté dans la culture classique. Dans les deux systèmes, la caractérisation immunohistochimique a révélé la présence de cellules gliales Müller, de ganglion, les amacrines, bipolaires et les cellules horizontales à un arrangement très comparables. Dans les deux systèmes, les photorécepteurs ont été détectés seulement dans les sphéroïdes de rétines P3. Avantages de la culture de cellules sur puce 3D étaient une production fiable à la sphère viabilité accrue, la faisabilité de l'observation seule sphère pendant le temps de la culture, une grande reproductibilité et un contrôle aisé des conditions de culture. Poursuite de l'élaboration de cette approche devrait permettre à haut débit des systèmes non seulement pour les types de la rétine, mais aussi d'autres de sphéroïdes histotypic, pour devenir adaptés à la surveillance de l'environnement et diagnostics biomédicaux.
