Perfusable Red Vascular con un modelo de tejido en un dispositivo de microfluidos

Yuji Nashimoto; Yukako Teraoka; Ramin Banan Sadeghian; Akiko Nakamasu; Yuichiro Arima; Sanshiro Hanada; Hidetoshi Kotera; Koichi Nishiyama; Takashi Miura; Ryuji Yokokawa

doi:10.3791/57242

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Artículo de método

Perfusable Red Vascular con un modelo de tejido en un dispositivo de microfluidos

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DOI:

10.3791/57242

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4 de abril de 2018

Yuji Nashimoto¹ , Yukako Teraoka¹ , Ramin Banan Sadeghian¹ , Akiko Nakamasu² , Yuichiro Arima³ , Sanshiro Hanada³ , Hidetoshi Kotera¹ , Koichi Nishiyama³ , Takashi Miura² , Ryuji Yokokawa¹

¹Department of Micro Engineering, Kyoto University, ²Graduate School of Medical Sciences, Kyushu University, ³International Research Center for Medical Sciences (IRCMS), Kumamoto University

En este artículo

Resumen

El protocolo describe cómo diseñar una red vascular perfusable en un esferoide. Microambiente circundante del esferoide es ideado para inducir angiogénesis y conectarse el esferoide de los microcanales en un dispositivo de microfluidos. El método permite la perfusión de la esferoide, que es una técnica largamente esperada en cultivos tridimensionales.

Resumen

Un esferoide (un agregado multicelular) es considerado como un buen modelo de tejidos vivos en el cuerpo humano. A pesar del avance significativo en las culturas del esferoide, una red vascular perfusable en los esferoides sigue siendo un reto para la cultura a largo plazo necesaria para mantener y desarrollar sus funciones, como expresiones de la proteína y la morfogénesis. El protocolo presenta un método novedoso para integrar una red vascular perfusable dentro del esferoide en un dispositivo de microfluidos. Para inducir una red vascular perfusable en el esferoide, brotes angiogénicos conectados con microcanales fueron guiados a la esferoide utilizando factores angiogénicos de fibroblastos de pulmón humanos cultivados en el esferoide. Los brotes angiogénicos alcanzaron el esferoide, que se fusiona con las células endoteliales cultivadas conjuntamente en el esferoide y forman una red vascular continua. La red vascular podría inundar el interior del esferoide sin ninguna salida. La red vascular construida puede utilizarse más como una ruta para el suministro de nutrientes y eliminación de residuos, que mímico la circulación de sangre en vivo. El método proporciona una nueva plataforma en la cultura de esferoide hacia mejor recapitulación de los tejidos vivos.

Introducción

El cambio de una cultura (bidimensional) de monocapa a una cultura tridimensional está motivado por la necesidad de trabajar con modelos de cultura que imitan las funciones celulares de la vida los tejidos¹^,²^,³. Planos y duros plástico sustratos utilizados en cultivo de células no se parecen a la mayoría de los entornos extracelulares en el cuerpo humano. De hecho, muchos estudios demuestran que cultura tridimensionales recrear tejidos específicos la arquitectura, señales mecánicas y bioquímicas y comunicación de la célula, que no se han observado en la cultura bidimensional ....