Name: Une plateforme pour la culture continue de cellules endothéliales sous conditions de flux physiologique en microgravité simulée (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-09-11T13:40:00.000+00:00
Duration: 8 min 23 s
Description: Découvrez une plateforme microfluidique pour la culture continue de cellules endothéliales sous flux physiologique en microgravité simulée. Ce système intègre un piège à bulles indépendant de l'orientation pour éliminer les bulles d'air et assurer une culture cellulaire fiable à long terme dans l'espace.

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Ce travail a été soutenu par la subvention NASA Space Biology n° 80NSSC21K0272.

1. Électronique du système
<ol>
	<li>Connecter le pilote de pompe au microcontrôleur aux prises désignées marquées « mp-Highdriver4 ».&#160;</li>
	<li>Connecter un câble de pompe à l'emplacement désigné sur le côté du pilote de pompe marqué « CH1 CH2 ».&#160;</li>
	<li>Connecter une micropompe à l'un des ports du câble de pompe. Veiller à ce que le port de connexion blanc soit doucement tiré vers l'extérieur par rapport aux fils colorés afin d'insérer complètement la micropompe. Une fois la micropompe entièrement insérée dans le port de connexion, repousser délicatement le port de connexion blanc vers les fils colorés pour verrouiller la micropompe en place.</li>
	<li>Utiliser un câble USB macro-vers-mini pour connecter la carte Nano&#160;à un ordinateur sur lequel l'application du microcontrôleur est installée.</li>
	<li>Fixer deux raccords filetés à embout taraudé aux extrémités d'un capteur de débit de liquide. Utiliser le capteur de débit de liquide pour surveiller et enregistrer les données du débit du liquide. Le système assemblé est illustré dans Figure 1. 
	REMARQUE : Tous les composants de la section 1 doivent uniquement être remplacés si nécessaire, par exemple lorsqu'ils sont endommagés ou lorsque les performances commencent à se dégrader.</li>
</ol>
2. Raccordements fluidiques du système
<ol>
	<li>Remplir la cavité du piège à bulles indépendant de l'orientation à environ 80 % de sa capacité maximale avec le fluide opérationnel expérimental pendant la mise en service. 
	NOTE : Ce niveau de remplissage permet un taux de piégeage des bulles plus élevé tout en maintenant les ports d'entrée et de sortie immergés dans le fluide opérationnel. Le piège à bulles indépendant de l'orientation dispose de deux ports latéraux proches de son centre de gravité qui servent de connexions directes au système de circulation fermé, ainsi que d'un port supérieur compatible Luer qui permet un remplissage supplémentaire de la cavité lorsqu'il est ouvert. Avant le début de l'expérience, il est essentiel que le port supérieur du piège à bulles indépendant de l'orientation soit hermétiquement scellé à l'aide d'un ruban en téflon et d'un bouchon Luer afin d'assurer un système entièrement clos.</li>
	<li>Couper quatre morceaux de tube en PVC de 10 cm de longueur (1,59 mm de diamètre intérieur × 3,18 mm de diamètre extérieur) pour relier entre eux tous les composants du circuit de circulation.&#160;</li>
	<li>Relier un morceau de tube en PVC à la sortie de la micropompe (la flèche indique le sens d'écoulement de l'entrée vers la sortie). Utiliser un entretoise ronde noire en nylon de 3 mm (3,2 mm de diamètre intérieur) autour du tube en PVC pour fixer solidement le tube à la micropompe. Relier l'autre extrémité du tube en PVC à l'un des ports latéraux du piège à bulles indépendant de l'orientation.&#160;</li>
	<li>Utiliser le deuxième morceau&#160;de tube en PVC pour relier l'autre port latéral du piège à bulles indépendant de l'orientation au raccord à emboîtement du capteur de débit liquide (la flèche indique le sens d'écoulement de l'entrée vers la sortie).&#160;</li>
	<li>Utiliser le troisième morceau de tube en PVC pour relier le raccord à emboîtement de sortie du capteur de débit liquide (c'est-à-dire le côté vers lequel pointe la flèche) à un raccord Luer coudé.&#160;</li>
	<li>Relier le dernier morceau de tube en PVC à l'entrée de la même micropompe (la flèche indique le sens d'écoulement de l'entrée vers la sortie). Utiliser un entretoise ronde noire en nylon de 3 mm (3,2 mm de diamètre intérieur) autour du tube en PVC pour fixer solidement le tube à la micropompe. Relier l'autre extrémité du tube en PVC à un raccord Luer coudé. 
	NOTE : Tous les tubes doivent être remplacés entre chaque expérience.</li>
</ol>
3. Préparation expérimentale et stérilisation du système
<ol>
	<li>Préparer une hotte de sécurité biologique pour le processus de stérilisation afin d'assurer une stérilité et une sécurité complètes pour la culture cellulaire.&#160;</li>
	<li>Préparer un tube de centrifugation autoportant de 50 mL contenant de l'éthanol à 70 % et un autre tube de centrifugation autoportant de 50 mL contenant de l'eau stérile pour culture cellulaire.</li>
	<li>Placer le microcontrôleur dans un petit sac en plastique, tout en laissant le câble de la pompe et la micropompe sortir du sac. Utiliser une bride de serrage pour fermer le sac plastique afin de protéger les composants électroniques.&#160;</li>
	<li>Utiliser un flacon pulvérisateur d'éthanol à 70 % et des essuie-tout pour stériliser l'extérieur de tous les composants du circuit de flux et de tous les matériaux expérimentaux divers. NE PAS utiliser l'éthanol à 70 % sur les connecteurs électriques. Placer chaque composant et matériau dans la hotte de sécurité biologique immédiatement après avoir été essuyé avec de l'éthanol à 70 %.&#160;</li>
	<li>Connecter une station informatique mobile au microcontrôleur à l’aide d’un câble USB de type macro à mini et ouvrir l’application informatique du microcontrôleur pour régler la fréquence et la tension des deux micropompes respectivement à 100 Hz et 240 V. Garder la micropompe&#160;éteinte.</li>
	<li>Plonger le raccord Luer coudé relié à la micropompe directement dans un tube de centrifugation autoportant de 50 mL contenant de l’éthanol à 70 %. Connecter une seringue de 12 mL munie d’un raccord Luer femelle-femelle à l’autre raccord Luer coudé du même circuit de flux.&#160;</li>
	<li>Pincer manuellement la longueur de tube en PVC reliant la micropompe au raccord Luer coudé, et s’assurer que l’orifice supérieur du piège à bulles indépendant de l’orientation est scellé avec du ruban téflon et&#160;un bouchon Luer. Utiliser l’autre main pour tirer la seringue de 12 mL d’environ 5 mL afin de créer un vide suffisant dans tout le système.&#160;</li>
	<li>Activer la micropompe et relâcher la pince de l’étape précédente. Laisser passer 5 mL d’éthanol à 70 % jusqu’à la seringue afin de garantir une stérilisation complète du système.&#160;</li>
	<li>Ouvrir l’orifice supérieur du piège à bulles indépendant de l’orientation pour lui permettre de se remplir d’éthanol à 70 %. Une fois que le piège à bulles indépendant de l’orientation est rempli à environ 80 % d’éthanol à 70 %, arrêter la pompe et sceller complètement l’orifice supérieur avec du ruban téflon et un bouchon Luer. Agiter doucement le piège à bulles indépendant de l’orientation pour s’assurer que l’intérieur est entièrement stérilisé.&#160;</li>
	<li>Retirer le raccord Luer coudé du tube de centrifugation contenant de l’éthanol à 70 % et activer la micropompe pour vider le système. Une fois que tout l’éthanol à 70 % a été aspiré dans la seringue de 12 mL, déconnecter le piège à bulles indépendant de l’orientation du système, retirer le bouchon Luer et vider directement le piège à bulles indépendant de l’orientation dans un récipient de déchets afin d’éliminer l’éthanol à 70 %.&#160;</li>
	<li>Répéter les étapes 3.6 à 3.10 en utilisant le tube de centrifugation autoportant de 50 mL&#160;contenant de l’eau stérile pour culture cellulaire au lieu de l’éthanol à 70 %, et laisser passer 15 mL d’eau stérile pour culture cellulaire dans chaque circuit de flux.</li>
</ol>
4. Amorçage du système et intégration du canal cellulaire microfluidique
<ol>
	<li>Une fois la stérilisation terminée, maintenir le système dans la hotte de sécurité biologique pour l'amorçage sous vide avec le fluide de travail.&#160;</li>
	<li>Plonger directement dans un récipient en plastique (dimensions approximatives : 80 mm × 50 mm × 25 mm) rempli de 30 mL de milieu de culture cellulaire le raccord coudé Luer connecté à la micropompe. Connecter la seringue de 12 mL à l'autre raccord coudé Luer du même circuit de flux à l’aide d’un raccord Luer femelle-femelle.&#160;</li>
	<li>Utiliser l’index et le pouce de la main gauche pour pincer la portion de tube en PVC Tygon reliant la micropompe au raccord coudé Luer, et utiliser la main droite pour tirer la seringue de 12 mL d’environ 5 mL afin de créer un vide suffisant dans tout le système. S’assurer que l’orifice supérieur du piège à bulles indépendant de l’orientation est obturé avec du ruban téflon et&#160;un bouchon Luer.&#160;</li>
	<li>Allumer la micropompe et relâcher le pincement effectué à l’étape précédente. Laisser passer 5 mL de milieu de culture cellulaire jusqu’à la seringue afin de garantir un amorçage complet du système.</li>
	<li>Ouvrir l’orifice supérieur du piège à bulles indépendant de l’orientation pour lui permettre de se remplir de milieu de culture cellulaire. Une fois que le piège à bulles indépendant de l’orientation est rempli à environ 80 % de milieu de culture cellulaire, arrêter la pompe et sceller complètement l’orifice supérieur avec du ruban téflon et un bouchon Luer.</li>
	<li>Placer directement le canal microfluidique contenant les cellules cultivées dans le récipient en plastique de dimensions 80 mm × 50 mm × 25 mm et positionner la barre magnétique agitatrice au centre du microcanal contenant les cellules pour l’empêcher de flotter. Remplir le récipient en plastique avec du milieu de culture cellulaire supplémentaire jusqu’à ce que toute la lame soit entièrement immergée. 
	REMARQUE : Les cellules endothéliales ont été cultivées dans une µ-lame ibidi VI0.4 jusqu’à une confluence de 80 % selon des protocoles standards avant leur intégration dans le circuit de flux16.</li>
	<li>En maintenant les raccords coudés Luer d’un circuit de flux immergés dans le milieu de culture cellulaire, allumer la micropompe pour ce circuit de flux. Connecter soigneusement les raccords coudés Luer à l’un des microcanaux et s’assurer qu’aucune bulle d’air ne se forme aux points de connexion. Une fois cette opération terminée, éteindre la micropompe.</li>
</ol>
5.&#160;Boîtier pour microcontrôleur et micropompes (facultatif)
<ol>
	<li>Utiliser deux vis en acier inoxydable M3 × 8, deux rondelles en acier inoxydable M3 et deux écrous en acier inoxydable M3 pour fixer le support transversal sur mesure à la plaque de montage inférieure sur mesure.&#160;</li>
	<li>Utiliser quatre vis en acier inoxydable M3 × 12, quatre rondelles en acier inoxydable M3 et quatre écrous en acier inoxydable M3 pour fixer la partie inférieure de l'enceinte en polycarbonate à la plaque de montage inférieure sur mesure. Utiliser huit rondelles en nylon M3 (deux par vis M3 × 12) afin de laisser un petit espace entre le fond de l'enceinte et la plaque de montage inférieure.&#160;</li>
	<li>Utiliser quatre vis M3, quatre entretoises hexagonales mâle-femelle en nylon M3 et quatre écrous en acier inoxydable M3 pour fixer le microcontrôleur à la plaque de montage intérieure en acrylique sur mesure. Placer les entretoises hexagonales en nylon entre la face inférieure du microcontrôleur et la plaque de montage en acrylique.&#160;&#160;</li>
	<li>Utiliser deux vis en acier inoxydable M3 × 8, deux rondelles en acier inoxydable M3 et deux écrous en acier inoxydable M3 pour fixer le support de micropompe sur mesure à la face supérieure de la plaque de montage intérieure en acrylique.&#160;</li>
	<li>Placer les micropompes dans le support de micropompe sur mesure de sorte que la flèche située sur les micropompes soit orientée vers le pilote de pompe.&#160;</li>
	<li>Utiliser quatre vis tête bouton en acier inoxydable M3 × 8 et quatre rondelles en acier inoxydable M3 pour fixer la plaque de montage intérieure en acrylique à l'intérieur de l'enceinte en polycarbonate.&#160;</li>
	<li>Insérer quatre passe-fils en caoutchouc dans un côté de l'enceinte en polycarbonate comportant quatre trous consécutifs. Répéter l'opération pour le côté opposé comportant quatre trous consécutifs.&#160;</li>
	<li>Utiliser une étiqueteuse pour numéroter les passe-fils de 1 à 4 de gauche à droite sur les deux côtés de l'enceinte en polycarbonate.</li>
	<li>Fixer deux joints toriques autour de la partie filetée du câble mini-USB mâle-femelle. Une fois cette opération terminée, insérer l'extrémité femelle du câble mini-USB mâle-femelle à travers le trou dans l'enceinte en polycarbonate du côté où sont orientées les flèches des micropompes. Fixer le côté femelle du câble mini-USB mâle-femelle en serrant un autre joint torique autour de la partie filetée située à l'extérieur de l'enceinte en polycarbonate.&#160;</li>
	<li>Obturer le trou restant sur le côté de l'enceinte en polycarbonate avec du ruban adhésif universel. Le système assemblé est illustré dans Figure 2.&#160;</li>
</ol>
6. Plaque de montage du plateau supérieur (facultatif)
<ol>
	<li>Utiliser quatre M2 &#215; 8 vis en acier inoxydable et quatre écrous M2 en acier inoxydable pour fixer deux colliers de montage de capteur de débit à la plaque de montage en acrylique sur mesure.&#160;</li>
	<li>Utiliser quatre M3 &#215; 12 vis en acier inoxydable et quatre écrous M3 en acier inoxydable pour fixer deux supports personnalisés de piège à bulles, indépendants de l'orientation, sur la plaque de montage supérieure en acrylique sur mesure.&#160;</li>
	<li>Utiliser une pince pour couper une tige filetée en acier M4 en quatre morceaux d'environ 110 mm de longueur. Utiliser ces quatre morceaux comme montants verticaux afin de fixer la plaque de montage supérieure au-dessus de l'enceinte en polycarbonate.&#160;</li>
	<li>Utilisez des ciseaux pour couper quatre morceaux de tube en polyuréthane de 40 mm de longueur (6,35 mm de diamètre extérieur). Faites passer les tiges filetées en acier M4 à travers ces sections de tube afin d'assurer un espace suffisant entre la plaque de fixation du plateau supérieur et le couvercle de l'enceinte en polycarbonate.&#160;</li>
	<li>Avec les supports sur mesure pour pièges à bulles indépendants de l'orientation et les pinces de fixation orientées vers le haut, insérer l'une des quatre tiges filetées M4 en acrylique sur mesure à travers chaque coin de la plaque de fixation supérieure en acrylique, en la faisant passer à moitié. Au sommet de chaque tige filetée, fixer un écrou papillon M4, un écrou M4 et une rondelle.&#160;</li>
	<li>Faire passer chaque pièce de tige filetée M4 à travers un entretoise ronde en nylon noir de 6 mm (diamètre intérieur de 3,2 mm) et un morceau de tube en polyuréthane de 40 mm de longueur. Enfin, fixer un écrou papillon M4 à l'extrémité inférieure de chaque tige filetée M4. Disposer les composants dans l'ordre suivant : écrou papillon en acier M4, écrou en acier inoxydable M4, rondelle en acier inoxydable M4, plaque de fixation du plateau supérieur, entretoise ronde en nylon noir, tube en polyuréthane, et un autre écrou papillon en acier M4.&#160;</li>
	<li>Utiliser du ruban adhésif universel pour fixer deux bandes de 75 mm de longueur &#215; des ébauches en acrylique de 25 mm de large l'une contre l'autre face à face, de sorte que les longueurs des plaques d'acrylique soient parallèles entre elles.&#160;</li>
	<li>Utiliser des ciseaux pour couper un morceau de ruban adhésif double face de 75 mm de longueur (25 mm de largeur) &#215; épais de 1,6 mm). Collez un côté du ruban adhésif double face de 75 mm de longueur sur le côté de 75 mm de long &#215; Un support en acrylique de 25 mm de large, de sorte que la longueur du ruban adhésif en mousse et la longueur du support en acrylique soient parallèles l'une à l'autre.&#160;</li>
	<li>Utilisez cette plaque acrylique munie de mousse adhésive comme coussin placé sur les raccords Luer coudés de la microplaque afin d'empêcher qu'ils ne se desserrent pendant les expériences de microgravité simulée. Maintenez ensemble le coussin en acrylique avec mousse adhésive et la microplaque à l’aide d’un support sur mesure pour microplaque.</li>
</ol>
7. Montage sur la machine à positionnement aléatoire (RPM)
<ol>
	<li>Utiliser un ruban adhésif double face en mousse pour fixer tous les composants du système de flux sur la plaque de montage du RPM. Éviter de coller directement sous les microcanaux de culture cellulaire afin de permettre les échanges gazeux cellulaires pendant l'expérimentation. S'assurer que la microplaque est fixée au centre de la plaque de montage, de sorte qu'elle reste alignée avec les axes de rotation du RPM durant l'expérimentation.&#160;</li>
	<li>Faire glisser la plaque de montage dans la fente la plus haute du cadre en U du RPM et fixer la plaque de montage au cadre en U du RPM à l’aide de la vis et de la rondelle fournies avec le RPM.&#160;</li>
	<li>Utiliser un connecteur de rupture DB15 correctement câblé au préalable pour relier directement la station informatique au RPM, qui sera ensuite connecté au microcontrôleur et aux capteurs de débit liquide à l’aide d’un second connecteur de rupture DB15 également câblé au préalable.&#160; 
	REMARQUE : L’anneau collecteur du RPM relie les deux connecteurs DB15, établissant ainsi une connexion effective entre la station informatique, le microcontrôleur et le capteur de débit.</li>
	<li>Brancher les câbles d’alimentation du microcontrôleur et du capteur de débit, et fixer les longueurs de câble excédentaires à l’aide de colliers serrés. Les câbles doivent être solidement fixés, tout en veillant à ce que les connexions électriques ne soient pas soumises à une tension excessive. Le système assemblé est illustré dans Figure 3.&#160;</li>
</ol>
8. Collecte des données d'écoulement
<ol>
	<li>Ouvrez le logiciel du capteur de débit sur la station informatique pour surveiller le débit.&#160;</li>
	<li>Utilisez l'application informatique du microcontrôleur pour régler la tension de la pompe jusqu'à ce que le débitmètre affiche le débit souhaité.</li>
	<li>Une fois le débit fixé, commencez à enregistrer les données de débit pendant 24 h.</li>
</ol>

<ol>
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</ol>

Le piège à bulles omnidirectionnel est protégé par la demande de brevet US 18634723. Il n'y a aucun intérêt concurrent supplémentaire.

Un système microfluidique fermé, indépendant de l'orientation et capable de fonctionner en l'absence de gravité, a été mis au point et s'est révélé viable pour la culture de cellules endothéliales dans des conditions d'écoulement physiologiques. Les composants principaux du système sont un microcontrôleur, une micropompe, un capteur de débit liquide, une micro-lame pour culture cellulaire et un piège à bulles personnalisé imprimé en 3D, indépendant de l'orientation.
Les pièges à bulles utilisé...

Il est désormais bien établi, par des mécanismes encore en cours d'étude, que les forces mécaniques jouent un rôle essentiel dans la fonction cellulaire et dans le maintien de l'équilibre subtil entre santé et maladie1. Parmi tous les stress environnementaux, la force gravitationnelle est unique et est à juste titre considérée comme un vecteur constant et invariable dans la grande majorité des domaines de la science biomédicale. Toutefois, le vol spatial offre un environnement de microgravité particulier, dans lequel le comportement des organismes peut différer de celui observé sur Terre. Des expériences menées dans l'espace avec des animaux et des sujets humains révèlent des changements physiologiques importants, soulignant ainsi le rôle de la gravité dans l'homéostasie cellulaire et organisme entier2.
Récemment, la NASA et d'autres agences privées ont manifesté un intérêt considérable pour le développement de puces tissulaires (ou organes-sur-puces) destinées à être utilisées lors de missions spatiales.3. Les puces tissulaires sont conçues pour imiter le in vivo architecture, leur permettant de modéliser avec une grande fidélité l'impact physiologique et mécanistique de la microgravité et du rayonnement spatial4En utilisant des cellules provenant de donneurs, les puces tissulaires peuvent également servir à étudier la sensibilité de l'astronaute à la microgravité et aux radiations spatiales, et à élaborer des contre-mesures préventives5. Au cours des cinq dernières années, plusieurs systèmes organiques, notamment le cerveau, le foie, l'intestin, les vaisseaux sanguins, le cœur, le rein et les poumons, ont été modélisés à l'aide de puces tissulaires et lancés à bord de la Station spatiale internationale (ISS)6. In vivo, les organes sont perfusés par le système vascululaire à des degrés variables, ce qui détermine leur physiologie – par exemple, le foie est fortement vascularisé, tandis que le cartilage l'est beaucoup moins. Par conséquent, afin de reproduire fidèlement la fonction organique in vitro, une prise en compte importante dans le développement de systèmes « organe-sur-puce » est l'intégration d'un flux de fluide au sein des tissus et des cellules.
La microfluidique a été utilisée pour perfuser des cellules et des tissus dans des systèmes organe-sur-puce7,8. Des niveaux appropriés d'écoulement du fluide soutiennent non seulement le transport des nutriments vers l'intérieur du système et l'élimination des déchets, mais maintiennent également les contraintes de cisaillement physiologiques subies par les cellules. Toutefois, à de petites échelles, les bulles constituent un défi persistant aux interfaces de phase, entraînant des mesures inexactes, des dommages et des obstructions9. Pour atténuer ce problème, des pièges à bulles aux conceptions actives (par exemple, dégazage sous vide ou champs externes tels que des champs acoustiques ou thermiques) et passives (par exemple, une membrane semi-perméable dépendant des propriétés de surface) ont été utilisés10,11. Toutefois, ces conceptions de débullateurs microfluidiques augmentent la complexité de la fabrication du dispositif, compromettent l'intégrité de l'échantillon et provoquent des colmatages ainsi que des ruptures de la barrière. Ces problèmes s'aggravent dans l'espace, où la nucléation et la formation de bulles sont beaucoup plus marquées, et où les stratégies d'atténuation des bulles efficaces sur Terre deviennent largement inefficaces12. Des analogues terrestres de la microgravité peuvent être générés à l'aide d'appareils tels qu'un réacteur à paroi tournante (RWV) ou une machine de positionnement aléatoire (RPM)13,14. Notamment, dans la RPM, le vecteur gravitationnel est continuellement réorienté, annulant ainsi presque entièrement le stimulus gravitationnel net moyenné dans le temps sur l'échantillon. Nous avons récemment décrit la conception, la fabrication et l'application d'un piège à bulles indépendant de l'orientation pour la culture en perfusion de cellules endothéliales sous microgravité simulée à l'aide d'une RPM15. Dans cet article, nous détaillons l'assemblage et le fonctionnement étape par étape d'un système de perfusion en boucle fermée utilisant ce piège à bulles indépendant de l'orientation, et nous démontrons son applicabilité pour la culture de cellules endothéliales de veine ombilicale humaine en tant que modèle de culture cellulaire continue en microgravité simulée.
Le système en boucle fermée est composé d'un microcontrôleur avec un pilote de moteur pour le fonctionnement de la micropompe contrôlée en fréquence et en tension, d'un capteur de débit de liquide, d'un piège à bulles15 et d'un canal microfluidique contenant des cellules endothéliales adhérentes. Les composants spécifiques sont détaillés dans le tableau des matériaux. Les protocoles ci-dessous décrivent l'assemblage de l'électronique du système (Étape 1), l'assemblage de la partie fluidique (Étape 2), la stérilisation et l'amorçage (Étapes 3 et 4), l'intégration de la culture cellulaire microfluidique (Étape 4), l'assemblage des micropompes et du contrôleur (Étape 5), ainsi que l'assemblage complet du système dans un boîtier (Étape 6). Le système de circulation en boucle fermée a été monté au-dessus du RPM afin de simuler la microgravité à l'aide d'un boîtier sur mesure (Étape 7).

<table><tbody><tr><td>éthanol à 100 %</td><td>Fisher Scientific</td><td>A4094&amp;nbsp;</td><td>Utilisé pour préparer une solution d'éthanol à 70 % destinée à la stérilisation du système (besoin minimal de 35 mL)</td></tr><tr><td>Entretoise ronde en nylon noire de 6 mm, 7 mm de diamètre extérieur, 3,2 mm de diamètre intérieur</td><td>Exqutoo</td><td>ZH-0050</td><td>Fixe le support supérieur au boîtier (au moins 4 nécessaires)</td></tr><tr><td>Plaque acrylique, 75 mm de long sur 25 mm de large</td><td>Polymersan</td><td>ACRCS</td><td>Fixe les raccords Luer coudés sur la lame à microcanaux (nombre minimal requis : 1)</td></tr><tr><td>Câble USB 2.0 de type A mâle à mini-B</td><td>Ugreen Group Limited</td><td>10355</td><td>Pour relier l'ordinateur au microcontrôleur (Minimum requis 1)</td></tr><tr><td>Piège à bulles</td><td>(Personnalisé)</td><td></td><td>Pour prévenir le passage de bulles vers la lamelle microscopique (Besoin minimum 1)</td></tr><tr><td>Support pour piège à bulles</td><td>Personnalisé</td><td></td><td>Support imprimé en 3D pour maintenir le piège à bulles en place (minimum requis : 2)</td></tr><tr><td>Eau de qualité pour culture cellulaire</td><td>Fisher Scientific</td><td>MT25055CI</td><td>Utilisé pour éliminer toutes les traces d'éthanol après la stérilisation (quantité minimale requise : 30 mL)</td></tr><tr><td>Contrôleur, pompe et support de boîtier (support intérieur)</td><td>Personnalisé</td><td></td><td>Plaque de fixation à l'intérieur de l'enceinte (besoin minimum : 1)</td></tr><tr><td>Monture transversale</td><td>Personnalisé</td><td></td><td>Barre de fixation transversale fixée sur la plaque de montage de l'enceinte (au moins 1 nécessaire)</td></tr><tr><td>Connecteurs mâles et femelles de rupture DB15</td><td>ANMBEST</td><td>ANMBEST_MDDB15</td><td>Pour connecter l'ordinateur à la machine de positionnement aléatoire, puis au microcontrôleur (Minimum requis 1)</td></tr><tr><td>Raccord coudé Luer à emboîtement</td><td>ibidi</td><td>10802</td><td>Relie la lamelle microscopique au circuit de flux (minimum 2 nécessaires)</td></tr><tr><td>Ruban adhésif double face en mousse</td><td>3M</td><td>4026</td><td>Pour la compression des raccords Luer de coude sur la lame à microcanaux (besoin minimal : 1)</td></tr><tr><td>Enceinte (60 mm x 140 mm x 140 mm)</td><td>Hammond</td><td>1554Q2GYCL</td><td>Héberge le microcontrôleur et les micropompes (besoin minimum : 1)</td></tr><tr><td>Montage en enceinte (montage inférieur)</td><td>Personnalisé</td><td></td><td>Plaque de fixation située sous l'enceinte (besoin minimum : 1)</td></tr><tr><td>Raccord femelle-femelle de type Luer</td><td>Boao</td><td>Boao-Seringues-WAD2354</td><td>Utilisé pour relier la seringue au raccord en Y de type Luer pour l'amorçage du milieu de culture cellulaire (besoin minimum : 1)</td></tr><tr><td>milieu de culture cellulaire Gibco RPMI 1640</td><td>Thermo Fisher</td><td>11875093</td><td>Utilisé pour la culture des cellules endothéliales (volume minimum requis : 50 mL)</td></tr><tr><td>Grommets, 9/16&quot; diamètre du trou et 1/8&quot; épaisseur, 1/8&quot; ID</td><td>McMaster-Carr</td><td>9307K863</td><td>Pour le passage de tubes entrant et sortant de l'enceinte (besoin minimum de 8)</td></tr><tr><td>Raccord d'adaptation IDEX P-646, 1/16&quot; barb à 1/4-28</td><td>IDEX</td><td>P-646</td><td>Relie le capteur de débit au circuit de débit (minimum 2 nécessaires)</td></tr><tr><td>Capteur de débit de liquide</td><td>Sensirion</td><td>SLF3-1300F</td><td>Pour la collecte des données de cytométrie en flux (besoin minimum 1)</td></tr><tr><td>Collier de fixation du capteur de débit de liquide</td><td>Sensirion</td><td>SLF3x Support de fixation</td><td>Support SLF3x (besoin minimum de 2)</td></tr><tr><td>Seringue Luer lock (12 mL)</td><td>McKesson</td><td>414624</td><td>Pour l'amorçage sous vide (besoin minimum 1)</td></tr><tr><td>bouchon Luer</td><td>Cole-Parmer</td><td>UX-50110-33</td><td>Pour sceller les pièges à bulles indépendants de l'orientation (minimum nécessaire : 1)</td></tr><tr><td>écrou en acier inoxydable M2</td><td>VIGRUE</td><td>B07PJQC7T6</td><td>Fixe les capteurs de débit de liquide sur le support supérieur (minimum nécessaire : 4)</td></tr><tr><td>M2&amp;times;8 vis en acier inoxydable</td><td>VIGRUE</td><td>B07PJQC7T6</td><td>Fixe les capteurs de débit de liquide sur le support supérieur (au minimum 4 nécessaires)</td></tr><tr><td>entretoise hexagonale mâle-femelle en nylon M3</td><td>Meijubol</td><td>B0GC6GN9S7</td><td>Fixe le mp-Multiboard sur le support intérieur (au minimum 4 nécessaires)</td></tr><tr><td>rondelle nylon M3</td><td>Sutemribor</td><td>7,81573E+11</td><td>Fixer l'enceinte inférieure (au moins 16 nécessaires)</td></tr><tr><td>écrou M3 en acier inoxydable</td><td>VIGRUE</td><td>B07PJQC7T6</td><td>Fixe l'enceinte au support inférieur, la barre transversale au support inférieur, le support de pompe au support intérieur (nécessite au minimum 16)</td></tr><tr><td>Rondelle en acier inoxydable M3</td><td>VIGRUE</td><td>B07PJQC7T6</td><td>Fixe la barre transversale au support inférieur, l'enceinte au support inférieur et au support intérieur, et le support intérieur au porte-pompe (minimum nécessaire : 12)</td></tr><tr><td>M3&amp;times;12 vis à tête cylindrique en acier inoxydable</td><td>VIGRUE</td><td>B07PJQC7T6</td><td>Fixe l'enceinte au support inférieur (au moins 4 nécessaires)</td></tr><tr><td>M3&amp;times;12 vis à tête cylindrique à six pans creux en acier inoxydable</td><td>Fgruh</td><td>FG001-3</td><td>Fixe le support du piège à bulles sur le montage du plateau supérieur (au moins 2 nécessaires)</td></tr><tr><td>M3&amp;times;6 vis à tête cylindrique fendue Phillips</td><td>Meijubol</td><td>B0GC6GN9S7</td><td>Fixe le mp-Multiboard sur le support intérieur (minimum 4 nécessaires)</td></tr><tr><td>M3&amp;times;8 vis en acier inoxydable</td><td>VIGRUE</td><td>B07PJQC7T6</td><td>Fixe la barre transversale au support inférieur, l'enceinte au support intérieur, le support de pompe au support intérieur (au minimum 8 nécessaires)</td></tr><tr><td>écrou M4 en acier inoxydable</td><td>VIGRUE</td><td>B07PJQC7T6</td><td>Fixe le support supérieur à l'enceinte (au moins 4 nécessaires)</td></tr><tr><td>Rondelle en acier inoxydable M4</td><td>VIGRUE</td><td>B07PJQC7T6</td><td>Fixe le support supérieur au boîtier (au moins 4 nécessaires)</td></tr><tr><td>tige filetée en acier M4-0,7</td><td>Arwnnklo</td><td>AR01</td><td>Couper en morceaux d'environ 15 cm de longueur (minimum 4 nécessaires)</td></tr><tr><td>Câble mini USB mâle vers femelle</td><td>Plinkwirekb</td><td>PCM-0725-L</td><td>Pour relier l'ordinateur au microcontrôleur (minimum nécessaire 1)</td></tr><tr><td>Connecteur mini USB mâle vers femelle à angle droit</td><td>UCEC</td><td>4326453558</td><td>Pour connecter l'ordinateur au microcontrôleur (facultatif) (besoin minimum : 1)</td></tr><tr><td>Support de microcanal</td><td>Personnalisé</td><td></td><td>Support imprimé en 3D pour maintenir le microcanal centré (Nombre minimal requis : 1)</td></tr><tr><td>lame à microcanaux, &amp;micro;-lame VI 0,4</td><td>ibidi</td><td>80606</td><td>Pour les essais cellulaires sous flux (besoin minimum 1)</td></tr><tr><td>Micropompe</td><td>Bartels</td><td>MP6-HYB</td><td>Pour produire un débit (besoin minimal 1)</td></tr><tr><td>Support pour micropompe</td><td>Personnalisé</td><td></td><td>Support de fixation pour micropompe (besoin minimum 1)</td></tr><tr><td>mp-Multiboard avec mp-Highdriver4</td><td>Bartels</td><td>BM-E-0005</td><td>Pour contrôler les réglages de fréquence et de tension des micropompes (Minimum requis : 1)</td></tr><tr><td>Câble mp-pump</td><td>Bartels</td><td>BM-A-0055</td><td>Utilisé pour connecter électriquement la mp-Multiboard aux micropompes (quantité minimale requise : 1)</td></tr><tr><td>Entretoise ronde en nylon, 7 mm de diamètre extérieur, 3,2 mm de diamètre intérieur</td><td>Harfington</td><td>2037015</td><td>Pour fixer le tube au micropompe (minimum requis : 2)</td></tr><tr><td>O-ring</td><td>ZDBB</td><td>7,17327E+11</td><td>Fixe le câble mini USB mâle à femelle sur le boîtier (facultatif)&amp;nbsp; (Nécessité minimale 3)</td></tr><tr><td>Récipient en plastique</td><td>Herdusa</td><td>BOÎTE EN PLASTIQUE HDS10</td><td>Utilisé comme réservoir ouvert pour le milieu de culture cellulaire (minimum nécessaire 1)</td></tr><tr><td>Tuyau en polyuréthane, 1/8 pouce&quot; I.D., 1/4&quot; D.O.</td><td>PARKER</td><td>95U-4-062-BLU-0100</td><td>Fixe le support supérieur au boîtier (longueur minimale requise : 1,6 cm)</td></tr><tr><td>Machine de positionnement aléatoire</td><td>AIRBUS</td><td></td><td>Machine de positionnement aléatoire 2.0 (nécessite au minimum 1 unité)</td></tr><tr><td>câble SCC1-USB</td><td>Sensirion</td><td>SCC1-USB 2M</td><td>Connecte des capteurs de débit de liquide à l'ordinateur (au minimum 1 nécessaire)</td></tr><tr><td>Tube à centrifuger autoportante</td><td>PEKYBIO</td><td>B0C13GZVD6</td><td>Utilisé pour contenir de l'eau pour culture cellulaire ou de l'éthanol à 70 % (minimum 2 nécessaires)</td></tr><tr><td>Entretoise, en aluminium, 8 mm de diamètre extérieur, 20 mm de longueur</td><td>McMaster-Carr</td><td>94669A062</td><td>Besoin minimal de 4</td></tr><tr><td>Tygon PVC 1/16&quot; ID x 1/8&quot; Densité optique</td><td>Saint-Gobain</td><td>B-44-3</td><td>Relie tous les composants du circuit de circulation (longueur minimale requise : 40 cm)</td></tr><tr><td>Montage du pont supérieur</td><td>Personnalisé</td><td></td><td>Plaque de montage reliée à des capteurs de débit liquide et à un piège à bulles (besoin minimum : 1)</td></tr><tr><td>Écrou papillon, M4 x 0,7 mm, acier galvanisé</td><td>Siptenk</td><td>S-TH-DLM-002</td><td>Fixe le support supérieur au boîtier (minimum 4 nécessaires)</td></tr><tr><td>Attache-câble</td><td>AVEZ-MOI TD</td><td>7,32073E+11</td><td>Fixe les câbles lors du montage du système sur le RPM (minimum nécessaire : 4)</td></tr></tbody></table>

une plateforme pour la culture continue de cellules endothéliales sous conditions de flux physiologique en microgravité simulée

A Platform for the Continuous Culture of Endothelial Cells Under Physiological Flow Conditions in Simulated Microgravity

Les systèmes microphysiologiques (MPS) sont des modèles in vitro précieux qui recréent la structure et la fonction des tissus humains. Plus précisément, les puces tissulaires ou organiques intégrant la technologie microfluidique reproduisent l’environnement mécanique et biochimique in vivo tout en permettant une surveillance en temps réel de la croissance et du développement cellulaires. Ces systèmes peuvent être particulièrement utiles pour les études en vol spatial, car ils peuvent être envoyés dans l’espace, par exemple à la Station spatiale internationale (ISS), afin d’étudier l’impact des voyages spatiaux sur le corps humain. Un obstacle majeur au bon fonctionnement des MPS est la formation de bulles, phénomène particulièrement marqué en microgravité. Cet article décrit la conception, l’assemblage et le fonctionnement d’un système de culture cellulaire microphysiologique destiné à être utilisé en microgravité simulée (par exemple, sur une machine de positionnement aléatoire ou un clinostat). L’intégration d’un piège à bulles indépendant de l’orientation dans le circuit fluidique s’est révélée très efficace pour éliminer les bulles d’air en microgravité et permettre une culture prolongée de cellules endothéliales. Ce système microfluidique fermé et indépendant de l’orientation peut être utilisé pour faire fonctionner sans bulles des puces tissulaires ou des organes-sur-puce, afin de simuler les effets combinés de la microgravité et du flux, ou pour être déployé lors de missions spatiales.

Avant de recueillir des résultats sur la fluidique ou la culture cellulaire, comme décrit ci-dessous, l'intégrité du système doit être vérifiée à chaque point de contrôle majeur du protocole tout au long des processus d'assemblage et de amorçage. Les connexions électroniques peuvent être facilement vérifiées en reliant le microcontrôleur et le capteur de débit de liquide à un ordinateur et en communiquant avec chaque composant via le logiciel applicatif correspondant. Les raccords de tubulure aux raccords à épaulement so...

Ici, nous présentons un protocole pour la conception, l'assemblage et le fonctionnement d'un dispositif microfluidique en boucle fermée sans bulles destiné à la culture de cellules endothéliales sous des conditions d'écoulement physiologiques en microgravité simulée.

Une plateforme pour la culture continue de cellules endothéliales sous conditions de flux physiologique en microgravité simulée

Les systèmes microphysiologiques (MPS) sont des modèles in vitro précieux qui recréent la structure et la fonction des tissus humains. Plus précisément, les systèmes à base de tissus ou...

Nous développons des systèmes microfluidiques pour la culture continue d'endothélium afin d'étudier comment la microgravité simulée et l'écoulement physiologique affectent la fonction cellulaire. Les systèmes existants éprouvent des difficultés avec les bulles et les études d'écoulement veineux en microgravité. Cette plateforme permet une culture continue sans bulles dans les deux conditions.Commencez par raccorder le pilote de pompe et le câble de pompe au microcontrôleur, puis fixez la micropompe au câble de pompe. Connectez la carte nano et le capteur de débit liquide à un ordinateur contenant leurs applications respectives. Avant de commencer la préparation stérile, reliez la station informatique mobile au microcontrôleur à l’aide du câble USB mini. Gardez les câbles USB et de pompe accessibles à l’extérieur du sac de protection. Réglez la fréquence et l’amplitude de chaque micropompe conformément aux instructions du fabricant ou aux paramètres étalonnés connus pour la condition de pompage souhaitée.Préparez quatre morceaux de tube en PVC de 10 centimètres de longueur pour les raccordements. Laissez le piège à bulles vide pendant le montage à sec. Remplissez-le à environ 80 % a

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Bioingénierie

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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

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