Análisis sistemático de In Vitro Celda balanceo Utilizando un sistema de microfluidos placa de múltiples pocillos

Oren Levy; Priya Anandakumaran; Jessica Ngai; Rohit Karnik; Jeffrey M. Karp

doi:10.3791/50866

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Artículo de método

Análisis sistemático de In Vitro Celda balanceo Utilizando un sistema de microfluidos placa de múltiples pocillos

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DOI:

10.3791/50866

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16 de octubre de 2013

Oren Levy¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Priya Anandakumaran¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Jessica Ngai¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Rohit Karnik⁶ , Jeffrey M. Karp¹^,²^,³^,⁴^,⁵

¹Division of Biomedical Engineering, Department of Medicine, Brigham and Women's Hospital, ²Center for Regenerative Therapeutics, Brigham and Women's Hospital, ³Harvard Medical School, Harvard University, ⁴Harvard Stem Cell Institute, Harvard University, ⁵Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology, ⁶Department of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology

En este artículo

Resumen

En este estudio se utilizó un sistema de microfluidos placa de múltiples pocillos, aumentando significativamente el rendimiento de los estudios de laminación celular bajo flujo cortante fisiológicamente relevante. Dada la importancia de la laminación celular en la célula de múltiples pasos homing cascada y la importancia de homing de las células después de la entrega sistémica de las poblaciones de células exógenas en los pacientes, este sistema ofrece un potencial como una plataforma de cribado para mejorar la terapia basada en células.

Resumen

Un reto importante para la terapia basada en células es la incapacidad para apuntar sistémicamente una gran cantidad de células viables con una alta eficiencia a los tejidos de interés después de la infusión intravenosa o intraarterial. En consecuencia, el aumento de homing de células se estudia en la actualidad como una estrategia para mejorar la terapia celular. Celular a rodar sobre el endotelio vascular es un paso importante en el proceso de homing de las células y se puede probar in vitro usando una cámara de flujo de placas paralelas (PPFC). Sin embargo, esta es una, ensayo bajo rendimiento extremadamente tedioso, con condiciones de flujo mal controlados. En lugar de ello, se utilizó un sistema de microfluidos placa de múltiples pocillos que permite el estudio de las propiedades de laminación celular en un rendimiento superior bajo controlada con precisión, por flujo de cizallamiento fisiológicamente relevante ^1,2. En este trabajo, se muestra cómo las propiedades de rodadura de HL-60 (leucemia promielocítica humana) en las superficies de las células E-selectina recubierto P-y al igual que en las superficies de una sola capa con recubrimiento de células pueden ser readilY examinó. Para simular mejor las condiciones inflamatorias, la superficie del canal microfluídico se revistió con células endoteliales (EC), que luego se activaron con factor de necrosis tumoral-α (TNF-α), aumentando significativamente interacciones con células HL-60 bajo condiciones dinámicas. El rendimiento mejorado y multi-plataforma de análisis de parámetros de software integrado, que permite un rápido análisis de parámetros tales como la laminación velocidades y el camino de rodadura, son ventajas importantes para evaluar las propiedades de celda Rolling In-vitro. Permitiendo el análisis rápido y preciso de los enfoques de ingeniería diseñados para impactar de laminación celular y homing, esta plataforma puede ayudar a la terapia basada en células exógeno antelación.

Introducción

Uno de los principales retos en la traducción clínica de éxito de la terapia basada en células es la entrega ineficiente o la orientación de las células infundidas por vía sistémica a los sitios deseados ^3,4. En consecuencia, hay una búsqueda constante de métodos para mejorar homing de células y célula específicamente a rodar, como una estrategia para mejorar la terapia celular. Celular rodando en los vasos sanguíneos es un paso clave en la cascada de homing de células, clásicamente definida para los leucocitos que son reclutados a sitios de la enfermedad ^5. Este paso se rige por interacciones específicas entre las selectinas del endotelio, ....