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In JoVE (3)
- Basada en el chip tridimensional de cultivo celular en perfundido Micro-biorreactores
- Microfabricación de chip del tamaño de andamios para el cultivo de células en tres dimensiones
- Entrevista: biorreactores y en superficie modificada andamios 3D para la Investigación de Células Madre
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Articles by Karl-Friedrich Weibezahn in JoVE
JoVE General
Basada en el chip tridimensional de cultivo celular en perfundido Micro-biorreactores
Institute for Biological Interfaces, Forschungszentrum Karlsruhe
Describimos una plataforma basada en el chip para el cultivo en tres dimensiones de las células de micro-biorreactores. Un chip puede albergar hasta 10 millones de euros. células que pueden ser cultivadas bajo condiciones definidas con precisión en lo que respecta al flujo de fluidos, etc tensión de oxígeno en un asa estéril, cerrado de circulación.
JoVE General
Microfabricación de chip del tamaño de andamios para el cultivo de células en tres dimensiones
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
Se presentan dos procesos de microfabricación de chips de polímero poroso para el cultivo de células en tres dimensiones. El primero es el estampado en caliente combinado con un proceso de soldadura vapores de disolventes. El segundo utiliza un proceso desarrollado recientemente microthermoforming combinada con la tecnología de iones de la pista que conduce a una simplificación significativa de la fabricación.
JoVE General
Entrevista: biorreactores y en superficie modificada andamios 3D para la Investigación de Células Madre
Institute for Biological Interfaces, Karlsruhe Institute of Technology
En el pasado, muchos de los sistemas de cultivo in vitro - principalmente cultivos monocapa - a menudo sufren de la desventaja de que las células diferenciadas primaria tenía una relativamente corta vida y la de-diferenciado durante el cultivo. Como consecuencia, la mayor parte de su órgano específico de funciones se perdieron rápidamente. Por lo tanto, con el fin de reproducir mejor las condiciones de estas células in vitro, las modificaciones y adaptaciones se han realizado cultivos en monocapa convencional.
Other articles by Karl-Friedrich Weibezahn on PubMed
Andamios Microestructurados De Las Culturas Tejido Hepático De Alta Densidad Celular: Caracterización Morfológica Y Bioquímica De Los Agregados De Tejido
Densidades celulares muy altas y vascularización óptima caracterizar entre otros órganos y tejidos in vivo. Con el fin de estudiar órgano las funciones específicas in vitro o de hacer uso de ellos en los dispositivos médicos y tratamientos en el futuro, esta arquitectura natural debe ser reconstruido. Un aspecto importante en este contexto es la relación apropiada de medio a volumen celular estar tan lejos no óptimamente restablecido en la mayor parte de la actualmente disponible en sistemas in vitro. Para mejorar estas condiciones de cultivo, se construyó una microestructura de hepatocitos de cultivo y (sin ninguna adición de material de la matriz extracelular) caracterizado tejido hepático, en forma de agregados de tamaño uniforme. El estado de diferenciación específica del hígado de tales agregados se controló por su capacidad para realizar CYP450 metabolismo de xenobióticos dependiente junto con la medición de la secreción de la albúmina. Recién aisladas de hepatocitos de rata adulta muestran una pérdida inicial de contenidos CYP450 total y de las actividades asociadas (oxidasas de función mixta). Sin embargo, en el sistema total, este nivel no disminuya aún más, pero se mantuvo estable o incluso aumentado en todo el período de cultivo de 10-13 días. El metabolismo del CYP450 dependiente de los hepatocitos es capaz de responder a agentes inductores clásicos. El cultivo se describe de manera eficiente apoya hígado funciones específicas de hepatocitos de rata adulta y parece ser adecuado no sólo para su uso en un dispositivo extracorpóreo hígado, sino también para la formación de agregados pequeños de tamaño uniforme a ser de uso en el trasplante de tejido hepático diferenciada. Además, después de variaciones de diseño, la microestructura se puede aplicar para el análisis funcional de metabólicamente activas hepatocitos, así como para la validación toxicológico y farmacológico.
La Expresión De HSP72 Después De La Exposición Los CEM-ELF En Tres Líneas Celulares
Se ha informado de que los campos magnéticos con densidades de flujo que van desde microT a MT son capaces de inducir factor de choque térmico, el ARNm HSP72 o proteínas de choque térmico en diversas células. En este estudio se investigaron los cambios en el nivel de ARNm de transcripción HSP72 en tres líneas celulares (HL-60, H9c2, y las células del corazón Girardi) y en el contenido intracelular de proteínas HSP72 en dos líneas celulares (HL-60 y las células del corazón Girardi) después del tratamiento esquemas que utilizan campos electromagnéticos con una densidad de flujo de 2 a 4 microT mT, una frecuencia de 50 Hz y tiempos de exposición de 15 a 30 min. Ninguno de los tratamientos o modalidades mostró ningún efecto significativo en el nivel de proteína HSP72, aunque HSP72 mRNA puede ser inducida, al menos en cierta medida, con una de las combinaciones de parámetros en todas las líneas celulares ensayadas. Obviamente, HSP72 transcripción y la traducción de ARNm no están necesariamente acoplado en ciertas células. Esto conduce a la conclusión de que los efectos del campo electromagnético en HSP72 niveles de mRNA no son indicativas de efectos aguas abajo a menos que el aumento de los niveles de mRNA se puede correlacionar con el aumento de los niveles de proteína HSP72 también.
Una Plataforma Basada En El Chip Para La Generación in Vitro De Tejidos En Tres Dimensiones Organización
Se describe una plataforma multi-propósito para el cultivo tridimensional de los tejidos. El dispositivo se compone de chips de polímero que ofrecen un área microestructurado de 1-2 cm (2). El chip se construye ya sea como una red de micro-contenedores de medición 120-300 x 300 x 300 micras (hxlxw), o como una matriz de rebajes circulares (300 micras de diámetro, 300 micras de profundidad). Los contenedores de micro-puede ser separado equipado con direccionables 3D micro-electrodos, que permiten la estimulación eléctrica de las células excitables y mediciones in situ de parámetros accesibles por vía electroquímica. El sistema es aplicable para el cultivo de altas densidades de células de hasta 8 x 10 (6) las células y, debido a la disposición de la rejilla rectangular, permite el análisis automatizado microscópico de las células cultivadas. Más de 1000 micro-contenedores permitir el análisis paralelo de diferentes parámetros bajo superfusión / condiciones de perfusión. Utilizando chips de diferentes polímeros en combinación con varios tipos de biorreactores hemos demostrado la idoneidad principal del biorreactor basado en chips para aplicaciones de cultivo de tejidos. Líneas celulares primarias y constantes han sido cultivado con éxito y se analizaron las propiedades funcionales. Cuando las células fueron cultivadas en no-perfundidos virutas, con el tiempo un grado considerable de la apoptosis se pudo observar que indica la necesidad de una perfusión activo. El sistema que aquí se presenta se ha aplicado también para el análisis de la diferenciación de células madre pluripotentes embrionarias y puede ser adecuado para el análisis del nicho de células madre.
Reconstrucción De Tejidos En 3D Esferoides De La Retina De Roedores En Un Movimiento Libre De Biorreactor Con Sede En La Microestructura
Mientras convencionales de rotación basados en la cultura esferoides la retina son más útiles para estudiar los procesos básicos de retinogenesis y regeneración de tejidos, que son menos apropiadas para una producción en masa fácil y barata de histotypic esferoides tejido en 3 dimensiones, que serán de suma importancia para el futuro de bioingeniería, por ejemplo, para la sustitución de la experimentación con animales. Aquí comparamos esferoides reaggregated convencionalmente derivados de células de la retina disociadas de jerbos neonatales (Meriones unguiculatus) con esferoides cultivadas en un chip de celular novela microscaffold (llamado CF-chip) en un biorreactor de movimiento libre. Reagregación y los procesos de desarrollo que conducen a la formación de tejido, la proliferación, por ejemplo, la apoptosis y la diferenciación se observaron durante los primeros 10 días in vitro (DIV). Cabe destacar que, en cada CF-chip micro-cámara, solo esferoide desarrollado. En ambos sistemas de cultivo, el tamaño de la esfera y las tasas de proliferación fueron casi idénticos. Sin embargo, la apoptosis sólo era comparativamente elevado hasta el 5 div, pero luego se convirtió en insignificante en el CF-chip, mientras que para arriba-se levantó otra vez en el cultivo convencional. En ambos sistemas, la caracterización inmunohistoquímica reveló la presencia de células gliales de Müller, de ganglionares, amacrinas, bipolares y células horizontales en una disposición muy similar. En ambos sistemas, los fotorreceptores se detectaron sólo en esferoides de retina P3. Los beneficios del cultivo de células basada en el chip 3D eran una producción fiable en la esfera mayor viabilidad, la factibilidad de la observación sola esfera durante el tiempo de cultivo, una alta reproducibilidad y fácil control de las condiciones de cultivo. Un mayor desarrollo de este enfoque debería permitir que los sistemas de alto rendimiento no sólo para los tipos de la retina, sino también de otro tipo de esferoides histotypic, para convertirse en adecuado para la vigilancia ambiental y los diagnósticos biomédicos.
