更正:可扩展的拉伸性双通道微流控器官芯片的制备

DOI:

10.3791/6296

2019年5月8日

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摘要

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已发布更正: 可扩展制备可拉伸双通道微流控器官芯片。  代表性结果、讨论和参考文献部分已更新。

摘要

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

已发布更正: 可扩展制备可拉伸双通道微流控器官芯片。代表性结果、讨论和参考文献部分已更新。

在代表性结果部分,图5的图注已从:

图5:惰性示踪剂Cascade Blue穿过微孔PDMS膜的通透性。 将含Cascade Blue酰肼染料的培养基加入器官芯片的上通道,并以60 µL/h的速度灌注,以测量染料穿过膜进入含有培养基的下通道的通量。将空芯片与培养6天的肠芯片进行比较,肠芯片的顶侧通道含有Caco2-BBe1细胞,基底侧通道含有血管内皮细胞(HUVEC)。误差线表示均值的标准误差。

至:

图5:惰性示踪剂Cascade Blue穿过微孔PDMS膜的通透性。 将含Cascade Blue酰肼染料的培养基加入器官芯片的上通道中,并以60 µl/h的速度灌注,以测量染料穿过膜进入含有培养基的下通道的通量。将空芯片与培养6天的肠芯片进行比较,肠芯片的顶侧通道中接种Caco2-BBe1细胞,基底侧通道中接种人血管内皮细胞(HUVEC)。利用出口通道中的染料浓度测定微孔PDMS膜的表观通透性(Papp,cm/s)。肠芯片中的细胞层显著增强了屏障功能,降低了通透性。误差线表示均值的标准误差。

在讨论部分,第四段已更新为:

对所获得的器官芯片进行故障排查可分为两个层面:制造过程中的排查和器官芯片培养过程中的排查。我们已开发出一种用于检测浇铸膜中通孔形成的可视化质量控制(QA)方法,该方法可显著加快生产流程,同时提高组装后器官芯片的质量与可靠性。该质量控制方法可用于工艺过程的故障排查,我们建议记录工艺条件,以便追踪在细胞培养过程中可能出现的制造问题。在器官芯片培养过程中,使用惰性示踪染料是评估屏障功能、排查制造工艺和细胞培养步骤问题的最简单方法。历史上常用荧光黄(Lucifer Yellow),因其分子量小且具有天然荧光;但瀑布蓝(Cascade Blue)具备类似特性,且发射光谱更窄,对后续检测的干扰可能性更小。较大的分子,如聚乙二醇(PEG)或葡聚糖偶联的荧光染料,分子尺寸更大,因此总体通透性更低,灵敏度也更低。示踪染料的表观通透性(Papp,cm/s)可用于确定器官或组织的屏障功能特性(图4)。以下公式可用于计算给药通道与接收通道之间的Papp,该公式源自主要用于Transwell实验的方程19,20,并通过比较两个出口流体、而非依赖流出端的质量平衡假设,校正了示踪染料因吸附到PDMS中而造成的损失。

用于科学研究中渗透率分析的Papp公式,包含方程变量。

至:

对所获得的器官芯片进行故障排查可分为两个层面:制造过程中的排查和器官芯片培养过程中的排查。我们已开发出一种用于检测浇铸膜中通孔形成情况的可视化质量控制(QA)方法,该方法可显著加快生产流程,同时提高组装后器官芯片的质量与可靠性。该质量控制方法有助于工艺问题的排查,我们建议记录工艺条件,以便追踪在细胞培养过程中可能出现的制造问题。在器官芯片培养过程中,使用惰性示踪染料是评估屏障功能以排查制造工艺和细胞培养步骤问题的最简单方法。传统上常用荧光素黄(Lucifer Yellow),因其分子量小且具有天然荧光;但瀑布蓝(Cascade Blue)具有类似特性,且发射光谱更窄,对后续检测的干扰可能性更小。较大的分子,如聚乙二醇(PEG)或葡聚糖偶联的荧光染料,分子尺寸更大,因此总体通透性更低,灵敏度也更低。示踪染料的表观通透性(Papp,cm/s)可用于评估器官或组织的屏障功能特性(图5)。Tran 等人19推导出的以下公式可用于计算给药通道与接收通道之间的 Papp,该公式通过取两个出口流速的平均值,并不依赖出口处的质量平衡假设,从而部分校正了示踪染料因吸附到PDMS中而造成的损失。

渗透系数方程 Papp,显示扩散分析中的变量。

参考文献部分已从以下内容更新:

  1. Blaser, D.W. 利用涵盖被动扩散、载体介导外排、非特异性结合和II相代谢的数学模型确定Caco-2细胞单层中的药物吸收参数,可访问<http://edoc.unibas.ch/655/1/DissB_7998.pdf>(2007年)。
  2. Hubatsch, I., Ragnarsson, E.G.E., Artursson, P. Caco-2单层中药物通透性的测定及药物吸收预测。自然实验手册2(9),2111–2119(2007年)。
  3. Henry, O.Y.F.。集成电极的器官芯片用于测量人上皮屏障功能的跨上皮电阻(TEER)。芯片实验室17(13),2264–2271(2017年)。
  4. Maoz, B.M.。兼具多电极阵列和跨上皮电阻测量功能的器官芯片。芯片实验室17(13),2294–2302(2017年)。
  5. Benam, K.H.。利用微工程化呼吸肺芯片进行正常与疾病人呼吸道反应的匹配比较建模。细胞系统3(5),456–466.e4(2016年)。

至:

  1. Tran, T.T. 将极化融合的MDCK细胞单层建模为单一屏障后进行被动转运的精确动力学分析。《药物科学杂志》。Journal of Pharmaceutical Sciences. 93 (8), 2108–2123 (2004)。
  2. Henry, O.Y.F. 具有集成电极的器官芯片用于人上皮屏障功能的跨上皮电阻(TEER)测量。《芯片实验室》。Lab on a Chip. 17 (13), 2264-2271 (2017)。
  3. Maoz, B.M. 具备多电极阵列与跨上皮电阻测量双重功能的器官芯片。《芯片实验室》。Lab on a Chip. 17 (13), 2294-2302 (2017)。
  4. Benam, K.H. 利用微加工呼吸肺芯片对正常与病变人呼吸道反应进行匹配比较建模。《细胞系统》。Cell Systems. 3 (5), 456-466.e4 (2016)。

方案

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已发布更正: 可扩展制备可拉伸双通道微流控器官芯片。代表性结果、讨论和参考文献部分已更新。

在代表性结果部分,图5的图例已从:

图5:惰性示踪剂Cascade Blue穿过微孔PDMS膜的通透性。 将含Cascade Blue酰肼染料的培养基加入器官芯片的上通道,并以60 µL/h的速度灌注,以测量染料穿过膜进入含有培养基的下通道的通量。将空芯片与培养6天的肠芯片进行比较,肠芯片的顶侧通道含有Caco2-BBe1细胞,基底侧通道含有血管内皮细胞(HUVEC)。误差线表示均值的标准误差。

至:

图5:惰性示踪剂Cascade Blue穿过微孔PDMS膜的通透性。 将含Cascade Blue酰肼染料的培养基加入器官芯片的上通道中,并以60 µl/h的速度灌注,以测量染料穿过膜进入含有培养基的下通道的通量。将空芯片与培养6天的肠芯片进行比较,肠芯片的顶侧通道中含Caco2-BBe1细胞,基底侧通道中含人血管内皮细胞(HUVEC)。利用出口通道中的染料浓度测定微孔PDMS膜的表观通透性(Papp,cm/s)。肠芯片中的细胞层显著增强了屏障功能,降低了通透性。误差线表示均值的标准误差。

在讨论部分,第四段已从以下内容更新:

对所获得的器官芯片进行故障排查可分为两个层面:制造过程中的排查和器官芯片培养过程中的排查。我们已开发出一种用于检测浇铸膜中通孔形成的可视化质量控制(QA)方法,该方法可显著加快生产流程,同时提高组装后器官芯片的质量与可靠性。该质量控制方法可用于工艺过程的故障排查,我们建议记录工艺条件,以便追踪在细胞培养过程中可能出现的制造问题。在器官芯片培养过程中,使用惰性示踪染料是评估屏障功能以排查制造工艺和细胞培养步骤问题的最简单方法。历史上常用荧光黄(Lucifer Yellow),因其分子量小且具有天然荧光;但瀑布蓝(Cascade Blue)具有类似特性,且发射光谱更窄,对后续检测的干扰可能性更小。较大的分子,如聚乙二醇(PEG)或葡聚糖偶联的荧光染料,分子尺寸更大,因此总体通透性更低,灵敏度也更低。示踪染料的表观通透性(Papp,cm/s)可用于确定器官或组织的屏障功能特性(图4)。以下公式可用于计算给药通道与接收通道之间的Papp,该公式源自主要用于Transwell实验的方程19,20,并通过比较两个出口流体、而非依赖出口处的质量平衡假设,校正了因染料吸附到PDMS而造成的示踪染料损失。

用于科学研究中渗透速率分析的Papp公式,包含方程变量。

至:

对所获得的器官芯片进行故障排查可分为两个层面:制造过程中的排查和器官芯片培养过程中的排查。我们已开发出一种用于检测浇铸膜中通孔形成情况的可视化质量控制(QA)方法,该方法可显著加快生产流程,同时提高组装后器官芯片的质量与可靠性。该质量控制方法有助于工艺问题的排查,我们建议记录工艺条件,以便追踪细胞培养过程中可能出现的制造问题。在器官芯片培养过程中,使用惰性示踪染料是评估屏障功能、排查制造工艺及细胞培养步骤问题的最简单方法。传统上常用荧光素黄(Lucifer Yellow),因其分子量小且具有天然荧光;但瀑布蓝(Cascade Blue)具有类似特性,且发射光谱更窄,对后续检测的干扰可能性更小。较大的分子,如聚乙二醇(PEG)或葡聚糖偶联的荧光染料,分子尺寸更大,因此总体通透性更低,灵敏度也更低。示踪染料的表观通透性(Papp,cm/s)可用于评估器官或组织的屏障功能特性(图5)。Tran 等人19推导出的以下公式可用于计算给药通道与接收通道之间的 Papp,该公式通过取两个出口流速的平均值,并不依赖出口处的质量平衡假设,从而部分校正了示踪染料因吸附到PDMS中而造成的损失。

渗透系数方程 Papp,显示扩散分析中的变量。

参考文献部分已从以下内容更新:

  1. Blaser, D.W. 利用涵盖被动扩散、载体介导外排、非特异性结合和II相代谢的数学模型测定Caco-2细胞单层中的药物吸收参数。 可见于 (2007)。
  2. Hubatsch, I., Ragnarsson, E.G.E., Artursson, P. Caco-2单层中药物通透性的测定及药物吸收预测。 Nature Protocols. 2 (9), 2111-2119 (2007)。
  3. Henry, O.Y.F.。集成电极的器官芯片用于测量人上皮屏障功能的跨上皮电阻(TEER)。Lab on a Chip. 17 (13), 2264-2271 (2017)。
  4. Maoz, B.M.。具备多电极阵列与跨上皮电阻测量功能的器官芯片。 Lab on a Chip. 17 (13), 2294-2302 (2017)。
  5. Benam, K.H.。利用微工程化呼吸肺芯片对正常与疾病状态下人呼吸道反应进行匹配比较建模。 Cell Systems. 3 (5), 456-466.e4 (2016)。

至:

  1. Tran, T.T. 将极化融合的MDCK细胞单层建模为单一屏障后进行被动转运的精确动力学分析。《药物科学杂志》。Journal of Pharmaceutical Sciences. 93 (8), 2108–2123 (2004)。
  2. Henry, O.Y.F. 用于人上皮屏障功能跨上皮电阻(TEER)测量的集成电极器官芯片。《芯片实验室》。Lab on a Chip. 17 (13), 2264-2271 (2017)。
  3. Maoz, B.M. 具备多电极阵列与跨上皮电阻测量双重功能的器官芯片。《芯片实验室》。Lab on a Chip. 17 (13), 2294-2302 (2017)。
  4. Benam, K.H. 利用微加工呼吸肺芯片对正常与病变人呼吸道反应进行匹配比较建模。《细胞系统》。Cell Systems. 3 (5), 456-466.e4 (2016)。

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