Name: Irrigables réseau vasculaire avec un modèle de tissu dans un dispositif microfluidique (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-04T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 5 s
Description: Découvrez comment construire un réseau vasculaire perfusable dans des sphéroïdes à l'aide d'une plateforme microfluidique. Cette méthode permet de simuler la distribution de médicaments in vitro pour la médecine régénérative.

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Ce travail a été soutenu par CREST JST (numéro de licence JPMJCR14W4), société pour la Promotion of Science (JSPS) KAKENHI (numéro de licence 25600060, 16K 16386), le centre du programme d’Innovation de MEXT et JST, projet axé sur le développement clé évaluation technologique de Japan Agency for Medical Research and Development, AMED, Mizuho Fondation pour la Promotion des Sciences. Microfabrication était soutenue par Kyoto University Nano technologie Hub.

1. fabrication du moule DISPOSITIF MICROFLUIDIQUE
<ol><li>Concevoir le modèle du dispositif microfluidique à l’aide de logiciels disponibles dans le commerce (Clewin5 ou AutoCAD 2016, etc..). Pour la fonction de la Clewin5, consultez le manuel de l’utilisateur (http://manualzz.com/doc/7159150/clewin-user-s-manual). Remarque : Le fichier de conception est disponible en fichier complémentaire 1.</li>
	<li>Transférer le fichier de conception d’un générateur de mires micro et charger l’outil avec un masque de chrome enduit avec la résine photosensible positive.</li>
	<li>Exposer le photoresist positif dans la région de modèle à l’aide d’un micro générateur.</li>
	<li>Développer la photorésine positive à l’aide du développeur (Table des matières) et rincer le masque avec de l’eau désionisée (DI).</li>
	<li>En utilisant le gel de mordançage de chrome (Table des matières), attaquer le chrome sur la surface exposée où la résine photosensible positive a été supprimée. Rincez le masque avec l’eau distillée.</li>
	<li>Enlevez le restant de la résine photosensible sur le masque à l’acétone. Remarque : Le masque de transparence peut être une alternative pour le masque de Cr.</li>
	<li>Préparer une plaquette de silicium pur (4 pouces, P(100)) et un essorage manteau hexaméthyldisilazane (HMDS) à 3 000 tr/min pendant 30 s.</li>
	<li>Softbake HMDS pendant 5 min à 120 ° C et laisser refroidir les tranches pendant 5 min à température ambiante.</li>
	<li>Spincoat la résine photosensible négative (Table des matières) à 500 tr/min pendant 10 s et 1 200 tr/min pendant 30 s. Remarque : La condition de revêtement spin devrait produire les couches de résine photosensible avec une épaisseur d’environ 100 µm sur les wafers après la photolithographie.</li>
	<li>Précuites la photosensible négative pendant 45 min à 95 ° C et laisser refroidir la plaquette pendant 60 min à température ambiante.</li>
	<li>Vérifier l’intensité de la lumière UV dans chaque expérience et calculer le temps d’exposition pour une dose d’énergie de l’exposition totale à 250 mW/cm2. Placez le photomasque (étape 1.1 à 1.6) sur la plaquette et de les exposer à la lumière UV.</li>
	<li>Postbake la photosensible négative pendant 1 min à 65 ° C et 5 min à 95 ° C. Permettre la gaufrette se refroidir pendant 1 min à température ambiante.</li>
	<li>Développer la couche de résine photosensible négative pendant 15 min dans le premier bain de développeur (Table des matières) et 2 min dans le second bain. Rincer la plaquette dans le premier bain d’isopropanol (IPA) pour 10 s et dans le second bain IPA pour 10 s.</li>
	<li>Hardbake la photosensible négative pendant 30 min à 200 ° C et laisser refroidir les tranches pendant 5 min à température ambiante.</li>
	<li>Mesurer l’épaisseur de la couche de résine photosensible négative à l’aide d’un profileur de surface.</li>
	<li>Placer les tranches dans un dessicateur relié à une pompe à vide et ajouter 200 µL de silane (trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl)silane). Mettre en marche la pompe pendant 10 min, puis éteignez-le et garder la plaquette dans le dessiccateur pendant 4 h.</li>
</ol>2. étapes fabrication et l’assemblage de couches PDMS
<ol><li>Monter le prépolymère polydiméthylsiloxane (PDMS) (base de PDMS : agent de polymérisation = 10:1 (w/w)) et dégazer dans une chambre à vide pendant 2 h.</li>
	<li>Cure PDMS à 80° C dans un four ventilé air toute la nuit.</li>
	<li>Décollez les PDMS de la plaquette de silicium.</li>
	<li>Percez les trous 1 - 3 b (Figure 1) et de la culture de sphéroïde bien. Utiliser un punch de 2 mm de diamètre pour les trous 1 a - 3 b et 1 mm de diamètre du poinçon pour l’ellipsoïde bien.</li>
	<li>Nettoyer la dalle de PDMS et une lamelle de verre (24 × 24 mm) avec du ruban adhésif, de colle et décolle la bande à plusieurs reprises. Considérez la dalle PDMS avec plasma air pour 40 s (40 mW, 50 sccm).</li>
	<li>Lier la dalle PDMS sur la lamelle de verre pour expulser les bulles d’air de la surface entre la dalle PDMS et la lamelle couvre-objet et la guérison à 80 ° C pendant au moins 12 h.</li>
</ol>3. sphéroïde préparation
Remarque : Dans l’étude, les protéine fluorescente rouge exprimant ombilical humain veine des cellules endothéliales (DP-HUVECs) et expression de la protéine fluorescente verte HUVECs (GFP-HUVECs) sont utilisés dans le sphéroïde et de microcanaux, respectivement, pour distinguer l’origine de HUVECs après la construction d’un réseau vasculaire irrigables. Si l’origine des HUVECs n’est pas nécessaire, sans étiquette HUVECs suffisent pour l’expérience.
<ol><li>Décongeler le DP-HUVECs (3,0 × 105 cellules/flacon) et les fibroblastes pulmonaires humaines (hLF) (1,0 × 106 cellules/flacon) et ajoutez-les dans 10 mL de milieu pour les cellules endothéliales et les cellules de fibroblaste, respectivement (Table des matières). Culture les dans un plat de 100 mm à 37 ° C et 5 % de CO2 pendant 2-3 jours pour Sub anastomosé DP-HUVECs et BFVS. Cette préparation permettra d’obtenir 200 ~ sphéroïdes.</li>
	<li>Détacher le DP-HUVECs et BFVS de la vaisselle avec 2 mL de 0.05 % trypsine-EDTA et arrêter la réaction de la trypsine avec 4 mL de DMEM contenant 10 % (v/v) sérum fœtal (SVF) et 1 % (v/v) de pénicilline/streptomycine.</li>
	<li>Après centrifugation à 220 x g pendant 3 min, retirez le surnageant et remettre en suspension les DP-HUVECs et BFVS à moyen endothélial et concentrations de la dernière cellule à 2,5 × 104 et 1,0 × 105 cellules/mL, respectivement.</li>
	<li>Doucement, ajouter 200 µL de la suspension cellulaire (5 000 cellules pour DP-HUVECs) et 20 000 cellules pour BFVS / puits dans une plaque à 96 puits avec surface de liaison ultra faible.</li>
	<li>Incuber la plaque 96 puits à 37 ° C et 5 % de CO2 pendant une période de 2 à 4 jours. NOTE : Puisque le diamètre de sphéroïde dépend de la période d’élevage et le numéro de la cellule initiale dans la plaque à 96 puits, il peut être contrôlé par ces deux paramètres.</li>
</ol>4. cellule ensemencement dans le dispositif microfluidique
Remarque : La convention de nommage pour les trous, canaux et l’ellipsoïde bien sont illustrés dans la Figure 1. Nous définissons le jour 0 comme le jour lorsque la cellule récolte dans le dispositif microfluidique est terminée. Schéma des délais expérimentales est illustré à la Figure 2.
<ol><li>Chargement de sphéroïde jour −1) Remarque : L’étape suivante doit être effectuée sur la glace pour empêcher la gélification du collagène et de fibrine.<ol>
<li>Dissoudre le fibrinogène dans une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) pour une concentration finale de 2,80 mg/mL.</li>
		<li>Préparer le collagène neutralisée (3,0 mg/mL dans du PBS) selon le protocole du fabricant.</li>
		<li>Mélanger 107.2 µL de solution de fibrinogène (2,80 mg/mL), 8.0 µL de collagène neutralisée (3,0 mg/mL) et 3,6 µL d’aprotinine (5 U/mL) par réaction dans un tube. Cette solution est étiquetée « solution master mix » (MS). Remarque : Le volume est suffisant pour le chargement d’un sphéroïde. Si il n’y a plus d’un sphéroïde, multipliez chaque volume par le nombre des sphéroïdes.</li>
		<li>Dissoudre la thrombine dans du PBS pour une concentration finale de 50 U/mL. Remarque : Les aliquotes de 50 thrombine U/mL (20 µL/tube) sont stockés à −30 ° C et sont décongelées avant chaque expérience.</li>
		<li>Placer la plaque à 96 puits contenant les sphéroïdes à l’intérieur de l’armoire de biosécurité.</li>
		<li>Préparer deux plats de Pétri de 35 mm à l’intérieur de la biosécurité du cabinet, avec un plat sur la glace (1 plat) et l’autre plat sur la table (vaisselle, 2). Pipette 99 µL de MS au centre du plat 1 (Figure 3 a) pour former une goutte.</li>
		<li>Couper les pointes des 2 jaunes (10-100 µL) et 3 clair de pointes de pipette (1-100 µL) pour la collecte des sphéroïdes de la plaque à 96 puits, mélange de thrombine avec MS, collection précise des sphéroïdes, injectant les sphéroïdes dans l’appareil et l’injection de médias dans le dispositif , respectivement. La taille des pores de la pointe devrait être légèrement plus grande que le diamètre des trous 1 a - 3 b des voies 1 et 3 ou l’ellipsoïde à canal 2 pour un confortable ajustement. Remarque : Ci-après, sauf indication contraire, utiliser les pointes de pipette coupés dans cette étape. La photographie des bouts coupés est disponible dans la Figure 4.</li>
		<li>Recueillir un sphéroïde avec 100 µL de milieu de la plaque à 96 puits et ajouter au plat 2 (Figure 3 a).</li>
		<li>Ramasser l’ellipsoïde avec un volume minimum de support de plat 2. Tout en maintenant la pipette verticale, l’ellipsoïde doit se déplacer vers le bas de l’embout de la pipette par gravité. Éjectez l’ellipsoïde en touchant l’extrémité de la pipette sur le ménisque de la gouttelette de MS dans plat 1 (Figure 3 a). Remarque : Les étapes suivantes 4.1.10 & 4.1.11 devraient être effectuées rapidement.</li>
		<li>Ajouter 1 µL de la thrombine (50 U/mL) et mélanger doucement avec la pointe de pipette jaune.</li>
		<li>Avec la pipette, la valeur 7 µL, ramasser la sphéroïde et placez-le lentement dans le puits de sphéroïde (Figure 3 b).</li>
		<li>Incuber pendant 15 min à 37 ° C pour la gélification de la fibrine.</li>
		<li>Injecter lentement le milieu endothélial de trous 1 a et 3 a, remplir les canaux 1 et 3 avec les médias (20 ~ 30 µL/canal).</li>
		<li>Placez l’appareil dans un plat de 100 mm avec un Kimwipe humide pour éviter une évaporation des médias de l’appareil (Figure 3C).</li>
		<li>Placez l’appareil à 37 ° C et 5 % de CO2 pendant 24 h enlever les bulles à l’interface entre les médias et la fibrine.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Jour 0) HUVECs chargement<ol>
<li>Dégel GFP-HUVECs (3,0 x 105 cellules/flacon) et les ajouter à 10 mL de milieu endothélial. Leur culture dans un plat de 100 mm à 37 ° C et 5 % de CO2 pendant 2-3 jours atteindre sub-confluence. Un plat de GFP-HUVECs Sub confluentes est suffisant pour la préparation de 8 à 10 appareils.</li>
		<li>Détacher la GFP-HUVECs de la vaisselle avec 2 mL de 0.05 % trypsine-EDTA et arrêter la réaction de la trypsine avec 4 mL de DMEM contenant 10 % (v/v) sérum fœtal (SVF) et 1 % (v/v) de pénicilline/streptomycine.</li>
		<li>Après centrifugation à 220 x g pendant 3 min, remettre en suspension les GFP-HUVECs dans le milieu de l’endothélium à 5,0 x 106 cellules/mL.</li>
		<li>Suspension de cellules HUVEC d’injecter dans le canal 1 à l’aide de trou 1 b (20 µL/canal).</li>
		<li>Le dispositif microfluidique à 90° d’inclinaison, placez-le sur le côté et incuber à 37 ° C pendant 30 min à faire en sorte que les HUVECs respectent la fibrine dans le canal 2.<ol>
<li>Confirmer l’attachement des HUVECs sur la fibrine. Lorsque le nombre des HUVECs attaché à l’interface entre le gel et le milieu n’est pas suffisant, le système vasculaire peut-être être déconnecté à l’origine vasculaire Après quelques jours de la culture de l’appareil (Figure 5). Dans le protocole, le taux de réussite de la perfusion est > 50 %.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Répétez les étapes 4.2.4 et 4.2.5 du canal 3.</li>
		<li>Cellules en culture dans un plat de 100 mm avec un Kimwipe humide à 37 ° C et 5 % de CO2 pendant 7 à 14 jours.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Jour 1 ~) échange des médias<ol>
<li>La moitié des médias dans les canaux 1 et 3 échanger tous les jours.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. coloration des noyaux
<ol><li>Préparer 4 % de paraformaldéhyde (PFA) dans du PBS.</li>
	<li>Retirez le support des canaux 1 et 3 et ajouter 20 µL de 4 % PFA par canal. Pour remplacer la solution à 4 % PFA, répéter enlever la solution de l’appareil et ajouter 4 % PFA trois fois.</li>
	<li>Incuber le dispositif à 4 ° C jusqu’au lendemain.</li>
	<li>Enlever les 4 % PFA l’appareil et le nettoyer les canaux trois fois avec du PBS.</li>
	<li>Ajouter 20 µL de 10 µg/mL le colorant fluorescent (Table des matières) par canal pour colorer les noyaux cellulaires. Pour échanger la solution dans l’appareil, répétez supprimant la solution de l’appareil et en ajoutant 10 µg/mL le colorant fluorescent trois fois.</li>
	<li>Rangez l’appareil à 4 ° C pendant 24 h.</li>
</ol>6. liquide Perfusion d’un sphéroïde
<ol><li>Préparer l’ellipsoïde après mise en culture pendant plus de 7 jours dans le dispositif à 37 ° C et 5 % de CO2 pour accomplir un parcours vasculaire continu.</li>
	<li>Retirez le support de trous 1 a, 1 b, 3 a et 3 b.</li>
	<li>Introduire 10 µL de solution de 10 µM d’isothiocyanate de fluorescéine (FITC)-dextran dans du PBS dans les trous 1 a et 1 b.</li>
	<li>Surveiller les mouvements de microbilles ou un colorant FITC sous un microscope inversé.</li>
</ol>7. la quantification de la longueur de la pousse
Remarque : Logiciel ver. 1,49 ImageJ est utilisé pour l’ensemble de l’analyse de l’image dans cette étude.
<ol><li>Superposer les images de GFP-HUVECs jours 0, 1, 3, 5 et 7.</li>
	<li>Soustraire la position de l’extrémité de la vascularisation du jour 0 de la même position à images prises aux jours 1, 3, 5 et 7.</li>
	<li>Déterminer la croissance de la pointe vasculaire de la position de la racine (Figure 6). La distance entre la pointe vasculaire et de la racine a été définie comme la longueur de la pousse dans cette étude (Figure 7 b).</li>
</ol>8. quantification des Angles vasculaires
NOTE : Angle vasculaire a été défini comme l’angle se composait d’angle vasculaire, racine et le centre de l’ellipsoïde (Figure 7 c).
<ol><li>Binarize les images fluorescentes de l’ellipsoïde de coculture contenant DP-HUVECs et mesurer la position « centroïde » en fonction de l’analyse dans ImageJ. Dans cette étude, la position mesurée « centroïde » est définie comme le centre de l’ellipsoïde (Figure 6).</li>
	<li>Déterminer la position des conseils vasculaires et des racines de même manière à l’étape 7.</li>
	<li>Mesurer les angles vasculaires en utilisant la fonction d’analyse dans logiciels ImageJ.</li>
</ol>

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</ol>

L’auteur déclare qu’ils n’ont aucun intérêt financier concurrentes.

Les rapports précédents montrent que BFVS sécrètent un cocktail de multiples facteurs angiogéniques angiopoietin-1, angiogenin, facteur de croissance des hépatocytes, transformant le facteur de nécrose tumorale et une matrice extracellulaire protéines29, facteur de croissance-α, 30. Cette analyse se fonde sur la sécrétion d’angiogénique de BFVS dans un sphéroïde de co-culture, qui est la limitation de la technique. Par conséquent, il est essentiel pour une forma...

Passer d’une culture (bidimensionnelle) monocouche à une culture en trois dimensions est motivée par la nécessité de travailler avec des modèles de culture qui imitent les fonctions cellulaires de la vie tissus1,2,3. Les substrats en plastique plats et durs couramment utilisés en culture cellulaire ne ressemblent pas à la plupart des environnements extracellulaires dans le corps humain. En effet, de nombreuses études démontrent cette architecture de tissu-spécifique de recréer en trois dimensions de la culture, des signaux mécaniques et biochimiques et communication de cellule-cellule, qui n’ont pas été observées dans la culture conventionnelle de deux dimensions4, 5,6,7,8.
Un agrégat multicellulaire ou ellipsoïde, est l’une des techniques plus prometteuses pour se rendre compte de cette culture en trois dimensions9,10. Les cellules sécrètent la matrice extracellulaire (ECM) et peuvent d’interagir avec d’autres de l’ellipsoïde. Bien que certains autre bioingénierie approches13,12,11,14, comme cellule d’empilage, répliquer avec succès la complexité spatiale du corps humain, ces approches ont seulement deux ou trois types de cellules pour la facilité d’analyse et concentré sur une seule fonction d’organes cibles. En revanche, les cellules en sphéroïdes sont exposées à des environnements de culture différente selon leurs positions dans l’ellipsoïde en raison de l’approvisionnement en nutriments, l’oxygène et paracrine et autocrine signalisation des molécules dans l’ellipsoïde hétérogène. Cette caractéristique des sphéroïdes reproduit partiellement en vivo condition de culture et d’activer les cellules en sphéroïdes à créer des tissus beaucoup plus complexe, organisé la structure in vitro que celles cultivées en empilement tissu9, 15 , 16. note que, si un sphéroïde est composé d’un seul type de cellules, la fonction des cellules de l’ellipsoïde n’est pas uniforme en raison de l’environnement hétérogène à l’ellipsoïde. En quelques années, cultures de sphéroïde autorisé des cellules souches embryonnaires (CSE), induite par les cellules souches pluripotentes (CISP) ou cellules souches de tissu-résident pour imiter les séquences de développement in vivo et recréer des mini-organes comme le cerveau17, du foie18et rein19,20.
Malgré des progrès importants dans les techniques de culture de sphéroïde, cultivant des sphéroïdes grands pendant une longue période est toujours problématique. Dans un tissu en trois dimensions, les cellules doivent être localisés au sein de 150 à 200 µm d’un vaisseau sanguin en raison de la quantité limitée d’oxygène et nutriments21. Les réseaux vasculaires au sein de l’ellipsoïde sont nécessaires pour récapituler les échanges de substances entre le sang et les tissus in vivo. Pour y parvenir, les autres groupes ont conjointement mis en culture des cellules endothéliales avec cible les cellules22,23,24 ou induit la différenciation des cellules pluripotentes dans CD31-positive cellules20. Néanmoins, les structures de navire comme signalés n’ont pas les extrémités ouvertes de la lumina pour fournir l’oxygène et des nutriments vers le centre de l’ellipsoïde. Pour simuler le rôle vasculaire pour nourrir les cellules dans la culture tridimensionnelle, ouvertes à tous et pleins de réseau vasculaire doit être développé dans l’ellipsoïde.
Au cours des dernières années, certains groupes de recherche dans le domaine de la microtechnique ont déclaré méthodes pour construire un réseau vasculaire irrigables, formé spontanément dans un dispositif microfluidique en utilisant des facteurs angiogéniques de fibroblastes cocultured25 ,26. Ces réseaux vasculaires ont une morphologie similaire à leurs homologues en vivo et peut être transformé par des facteurs environnementaux, ce qui les rend appropriés pour imiter les fonctions vasculaires dans une culture de sphéroïde. Ce protocole vise à construire un réseau vasculaire irrigables dans un sphéroïde utilisant une plate-forme de microfluidique27. Le dispositif microfluidique est modifié par l' appareil a déjà été indiqué25 afin qu’un ellipsoïde peut être incorporé. En orientant la sécrétion angiogénique des cellules fibroblastes dans un sphéroïde aux cellules endothéliales de microcanaux, angiogénique choux des microcanaux anastomosées avec l’ellipsoïde et formée un réseau vasculaire irrigables. Cette méthode permet une livraison directe d’un large éventail de substances, telles que des molécules fluorescentes et perles l’échelle du micromètre à l’intérieur d’un sphéroïde, qui fournit le cadre pour une culture de tissus à long terme avec les réseaux vasculaires.

<table><tbody><tr><td>AutoCAD 2017</td><td>Autodesk</td><td>AutoCAD 2017</td><td></td></tr><tr><td>Un masque de chrome recouvert d’AZP 1350.</td><td>CLEAN SURFACE TECHNOLOGY</td><td>CBL2506Bu-AZP</td><td></td></tr><tr><td>Générateur de micro-motifs</td><td>Heidelberg</td><td>uPG101</td><td></td></tr><tr><td>MF CD-26 développeur</td><td>Rohm and haas electronic materials-Développeur</td><td></td> <td>dans le protocole 1.4</td></tr><tr><td>S-Clean</td><td>Sasaki Chemical</td><td>S-24</td><td>Agent de gravure au chrome dans le protocole 1.5</td></tr><tr><td>Aceton</td><td>Wako</td><td>012-00343</td><td></td></tr><tr><td>Plaquette de silicium</td><td>Canosis</td><td>SiJ-4</td><td></td></tr><tr><td>Spin Coater</td><td>MIKASA</td><td>1H-D7</td><td></td></tr><tr><td>Hexamethyldisilazane (HMDS)</td><td>Tokyo Ohka Kogyo</td><td>H0089</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 3050</td><td></td><td></td> <td>MicroChem-Negative photoresist in protocol 1.9</td></tr><tr><td>UV Exposure</td><td>Nanometric Technology Inc</td><td>LA310s</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 Developer</td><td>MicroChem</td><td>Y020100</td><td>Révélateur pour la résine photosensible négative dans le protocole 1.13</td></tr><tr><td>2-propanol</td><td>Wako</td><td>163-04841</td><td></td></tr><tr><td>Profileur de surface</td><td>Veeco</td><td>Veeco Dektak XT-S</td><td></td></tr><tr><td>(Trichloro (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyl) silane</td><td>Sigma</td><td>448931</td><td></td></tr><tr><td>Polydimethylsiloxane (PDMS)</td><td>Dow Corning Toray</td><td>184W/C</td><td></td></tr><tr><td>Biopsy Punch (1.0mm)&nbsp ;</td><td>Kai Industries</td><td>BP-10F</td><td></td></tr><tr><td>Poinçon de biopsie (2,0 mm)</td><td>Kai Industries</td><td>BP-20F</td><td></td></tr><tr><td>Système de plasma</td><td>Femto Science</td><td>COVANCE</td><td></td></tr><tr><td>Verre de couverture</td><td>MATSUNAMI GLASS</td><td>C024241</td><td></td></tr><tr><td>Boîtes de culture</td><td>Iwaki</td><td>1000-035</td><td></td></tr><tr><td>RFP Exprimant la veine ombilicale humaine Cellule endothéliale</td><td>Angio Proteomie</td><td>cAP-0001RFP</td><td></td></tr><tr><td>Fibroblastes pulmonaires humains normaux</td><td>Lonza</td><td>CC-2512</td><td></td></tr><tr><td>Milieu de croissance cellulaire endothéliale</td><td>Lonza</td><td>CC-3162</td><td></td></tr><tr><td>Kits de milieux de croissance de fibroblastes</td><td>Lonza</td><td>CC-3132</td><td></td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>11965092</td><td></td></tr><tr><td>Sérum de bovin fœtal</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>26140079</td><td></td></tr><tr><td>Pénicilline-Streptomycine Solution</td><td>Wako</td><td>168-23191</td><td></td></tr><tr><td>0,05w/v % Trypsine-0,53mmol/l EDTA&bull ; 4Na Solution avec phénol rouge</td><td>Wako</td><td>204-16935</td><td></td></tr><tr><td>PBS (sels tamponnés phosphate)</td><td>Takara bio</td><td>T900</td><td></td></tr><tr><td>Plaque à 96 puits</td><td>Sumitomo bakélite</td><td>631-21031</td><td></td></tr><tr><td>1000ul Puce</td><td>NIPPON Genetics</td><td>FG-402</td><td></td></tr><tr><td>200ul&nbsp ; Puce</td><td>NIPPON Genetics</td><td>FG-301</td><td></td></tr><tr><td>10ul Puce</td><td>NIPPON Genetics</td><td>37650</td><td></td></tr><tr><td>CO2 incubateur</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>Model 370</td><td></td></tr><tr><td>GFP exprimant la veine ombilicale humaine</td><td>Angio protéomie</td><td>cAP-0001GFP</td><td></td></tr><tr><td>Fibrinogène à partir de plasma bovin</td><td>Sigma</td><td>F8630</td><td></td></tr><tr><td>Aprotinine du poumon bovin</td><td>Sigma</td><td>A6279</td><td></td></tr><tr><td>Collagène I</td><td>Corning</td><td>354236</td><td></td></tr><tr><td>Thrombine du plasma bovin</td><td>Sigma</td><td>T4648</td><td></td></tr><tr><td>Hoechst 33342</td><td>Invitrogen</td><td>H21492</td><td>Colorant fluorescent pour colorer les noyaux dans le protocole 5.5</td></tr><tr><td>Solution de paraformaldéhyde</td><td>Wako</td><td>163-25983</td><td></td></tr><tr><td>Microscope à fluorescence inversée</td> Caméra CCD dégitale <td>OLYMPUS</td><td>IX71</td><td></td></tr><tr><td>Microscope biologique confocal à balayage laser</td><td>OLYMPUS</td> ORCA-R2 <td></td> Microscope à fluorescence inversée OLYMPUS FV1000 <td></td></tr><tr><td></td><td>OLYMPUS</td><td>IX-83</td><td></td></tr><tr><td>Fluorescéine isothiocyanate-dextran</td><td>Sigma</td><td>FD70S</td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

irrigables réseau vasculaire avec un modèle de tissu dans un dispositif microfluidique

Perfusable Vascular Network with a Tissue Model in a Microfluidic Device

Un sphéroïde (un agrégat multicellulaire) est considéré comme un bon modèle de tissus vivants dans le corps humain. Malgré l’avancement significatif dans les cultures de sphéroïde, un réseau vasculaire irrigables dans les sphéroïdes reste un défi crucial pour les cultures à long terme nécessaire pour maintenir et développer leurs fonctions, telles que les expressions de protéine et de morphogenèse. Le protocole présente une nouvelle méthode pour intégrer un réseau vasculaire irrigables dans l’ellipsoïde dans un dispositif microfluidique. Pour inciter un réseau vasculaire irrigables dans le sphéroïde, choux angiogénique connecté à microcanaux était guidés à l’ellipsoïde en utilisant des facteurs angiogéniques de fibroblastes pulmonaires humaines cultivées dans l’ellipsoïde. Les choux angiogénique atteint l’ellipsoïde, fusionnée avec les cellules endothéliales cultivées conjointement dans l’ellipsoïde et forment un réseau vasculaire continu. Le réseau vasculaire pourrait perfuse à l’intérieur de l’ellipsoïde sans aucune fuite. Le réseau vasculaire construit peut servir davantage comme une voie pour l’apport de nutriments et d’enlèvement des matières résiduelles, imitant de circulation de sang in vivo. La méthode fournit une nouvelle plate-forme dans la culture de sphéroïde vers mieux récapitulation des tissus vivants.

La figure 1 illustre une conception et une photo du dispositif microfluidique. Il a trois canaux parallèles, dans quel canal 2 contient l’ellipsoïde bien. Canaux 1 et 3 sont utilisés pour la culture HUVEC et canal 2 est pour l’ellipsoïde. Chaque canal est séparé par trapézoïdale microposts conçu pour modèle PDMS. Les microposts empêcher l’hydrogel en canal 2 d’une fuite dans les canaux 1 et 3 de la tension superficielle et permettre l’échange de substances en...

Le protocole décrit comment un réseau vasculaire irrigables dans un sphéroïde de l’ingénieur. Microenvironnement environnants de l’ellipsoïde est conçu pour induire l’angiogenèse et connecter l’ellipsoïde aux microcanaux dans un dispositif microfluidique. La méthode permet la perfusion de l’ellipsoïde, qui est une technique attendue dans les cultures en trois dimensions.

Irrigables réseau vasculaire avec un modèle de tissu dans un dispositif microfluidique

A spheroid (a multicellular aggregate) is regarded as a good model of living tissues in the human body. Despite the significant advancement in the ...

L’objectif global de cette procédure est d’utiliser une plate-forme microfluidique pour construire un réseau vasculaire perfusable dans un agrégat multicellulaire, ou sphéroïde. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans la forme alternative des domaines de la médecine régénérative, telles que l’importance d’un réseau vasculaire dans les modèles tissulaires in vivo et in vitro. Le principal avantage de cette technique est que la voie d’administration du médicament et du supplément peut être simulée in vitro via l’administration de régions d’intérêt directement dans les sphéroïdes.En général, les personnes qui ne connaissent pas cette méthode auront du mal à introduire les cellules dans la zone cible du dispositif microfluidique. Après avoir coulé le prépolymère PDMS, dégazez le matériau dans une chambre à vide pendant deux heures, puis durcissez pendant la nuit à 80 degrés Celsius dans un four ventilé. Le lendemain matin, décollez le PDMS de la plaquette de silicium et utilisez un poinçon de deux millimètres de diamètre pour créer des trous dans le matériau aux positions indiquées.Utilisez un poinçon d’un millimètre de diamètre pour créer le puits sphéroïde, et u

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Research

Recherche

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingénierie

Procédé pour la culture d'une monocouche de cellules endothéliales sur toute la surface intérieure 3D d'un dispositif microfluidique avec microvasculaire taille canaux (&lt;30 um) est décrite.

Microfluidique endothélialisée pour étudier les interactions microvasculaires dans Hémopathies

Cellules endothéliales primaires de la veine ombilicale humaine (HUVECs) ont été cultivées jusqu’à la confluence au sein d’un dispositif de réseau microfluidique. La jonction cellulaire endothéliale et les distributions de l’actine F ont été illustrées et les changements dans la concentration intracellulaire de calcium et la production d’oxyde nitrique en réponse à l’adénosine triphosphate (ATP) ont été quantifiés en temps réel au niveau cellulaire individuel.

Développement et caractérisation de<em&gt; In vitro</em&gt; Microvaisseaux réseau et des mesures quantitatives de l&#39;endothélium [Ca<sup&gt; 2+</sup&gt;]<sub&gt; i</sub&gt; Et production d&#39;oxyde nitrique

Ce manuscrit présente un procédé de moulage par injection pour concevoir des microvaisseaux qui récapitulent les propriétés physiologiques de l'endothélium. Le procédé à base microfluidique crée des réseaux vasculaires 3D de brevet avec conditions, adaptable telles que le débit, la composition cellulaire, la géométrie, et les gradients biochimiques. Le procédé de fabrication et des exemples d'applications possibles sont décrites.

Micromodelage et l&#39;Assemblée des microvaisseaux 3D

Ce protocole décrit la mise en œuvre de la dégradation de l’hydrogel guidée par l’image, basée sur le laser, pour fabriquer des réseaux microfluidiques biomimétiques dérivés de vaisseaux intégrés dans des hydrogels de poly(éthylène glycol) diacrylate (PEGDA). Ces systèmes microfluidiques biomimétiques peuvent être utiles pour les applications d’ingénierie tissulaire, la génération de modèles de maladies in vitro et la fabrication de dispositifs avancés « sur puce ».

, Fabrication de réseaux microfluidiques vasculaire dérivés à base de laser guidée par l&#39;image

Nous fournissons un protocole généralisé basé sur une stratégie de bioprinting microfluidiques pour génie un lit vasculaire microfibreux, où un type de cellule secondaire pourrait être encore semé dans l’espace interstitiel de cette structure microfibreux pour générer des organoids et des tissus vascularisés.

Microfluidique Bioprinting génie vascularisé tissus et organoïdes

Ici, nous fournissons une puce microfluidique et un système microfluidique de circulation automatiquement contrôlé et très efficace qui récapitule le microenvironnement initial de la néovascularisation, permettant aux cellules endothéliales (CE) d'être stimulées simultanément par un stress de cisaillement luminal élevé, un niveau physiologique de flux transendothelial et diverses distributions simultanées du facteur de croissance endothéliale vasculaire (VEGF).

Modèle microfluidique pour imiter l&apos;événement initial de la néovascularisation

Le but de ce protocole est d’expliquer et de démontrer le développement d’un modèle microfluidique tridimensionnel (3D) de tissu cardiaque humain fortement aligné, composé de cardiomyocytes dérivés de cellules souches co-cultivés avec des fibroblastes cardiaques (CFs) dans un hydrogel biomimétique et à base de collagène, pour des applications dans l’ingénierie tissulaire cardiaque, le criblage de drogue, et la modélisation de maladie.

Développement de tissu cardiaque humain organisé en 3D au sein d’une plate-forme microfluidique

Dans ce protocole, un test de microfluide biomimétique, qui peut reproduire un environnement microvasculaire physiologiquement pertinent et reproduire l’ensemble de la cascade d’adhésion / migration des leucocytes, est utilisé pour étudier les interactions leucocytes-cellules endothéliales dans les maladies inflammatoires.

Un système microphysiologique pour étudier l’interaction leucocytaire-endothéliale pendant l’inflammation

Ce protocole présente un modèle de tumeur sur puce physiologiquement pertinent pour effectuer des recherches fondamentales et translationnelles à haut débit sur le cancer humain, en faisant progresser le dépistage des médicaments, la modélisation des maladies et les approches de médecine personnalisée avec une description des procédures de chargement, d’entretien et d’évaluation.

Établissement d’un modèle physiologique de micro-tumeurs vascularisées humaines pour la recherche sur le cancer

Nous présentons un protocole pour la production à haut débit de canaux vasculaires avec des tailles flexibles et des motifs souhaités sur une plaque standard à six puits en utilisant la technologie de bio-impression 3D, appelée vaisseaux sur plaque (VOP). Cette plateforme a le potentiel de faire progresser le développement de traitements pour les troubles associés à l’endothélium compromis.

Procédé de bio-impression à haut débit pour modéliser la perméabilité vasculaire dans des plaques standard à six puits avec flexibilité de taille et de motif

Nous présentons ici un protocole pour la construction d’un système d’organe sur puce (OOC) conçu pour imiter la pneumonectomie. Ce système étudie la corrélation potentielle entre l’altération du glycocalyx et les complications après une pneumonectomie.

Modélisation du glycocalyx endothélial post-pneumonectomie dans une puce fluidique 3D - une approche de fabrication d’un système d’organe sur puce vasculaire

Découvrez comment construire un réseau vasculaire perfusable dans des sphéroïdes à l'aide d'une plateforme microfluidique. Cette méthode permet de simuler la distribution de médicaments in vitro pour la médecine régénérative.

Irrigables réseau vasculaire avec un modèle de tissu dans un dispositif microfluidique

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