$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
多孔質膜で分離されたマトリックスコーティングされたチャネルが重ねられたマイクロ流体チップを取ります。
iPS細胞由来の神経前駆細胞を上部チャネルに播種します。細胞の接着のためにインキュベートし、洗浄して付着していない細胞を除去します。
次に、iPS細胞由来の脳微小血管内皮細胞を下部チャネルに播種します。
チップを反転させてインキュベートし、内皮細胞を下部チャネルの膜側に付着させます。
次に、チップを反転させて細胞をチャネルの下側に付着させ、単層チューブ状の構造を形成します。両方のチャネルを細胞特異的培地で洗浄します。
上部チャネルに神経分化培地を、下部チャネルに内皮細胞培地を連続的に流します。
内皮細胞は培地の成長因子を利用して成熟し、血管に似たタイトジャンクションを形成して血液側を形成します。
神経栄養因子は、神経前駆細胞をさまざまな脳細胞に分化させ、脳側を形成します。これらの細胞は内皮細胞と相互作用し、チップ上に血液脳関門を形成します。
まず、準備したチップスが入った皿をバイオセーフティキャビネットに持っていきます。P200ピペットを使用して、200マイクロリットルの神経分化培地を入口に加え、出口から液体を引き抜いて、両方のチャネルを優しく洗浄します。ポートとの接触を避け、チップの表面から余分な媒体液滴を慎重に吸引します。
細胞懸濁液を穏やかに撹拌して、均一な細胞懸濁液を確保します。iPS細胞由来の神経前駆細胞を上部チャネルに播種して脳側を生成するには、1ミリリットルあたり1 x 106細胞の濃度で30〜100マイクロリットルの細胞懸濁液を含むP200チップを上部チャネル入口に追加し、チップをピペットからそっと放します。
空の P200 ピペットを使用してプランジャーを押し、上部チャネルの出口に挿入し、シングルセル懸濁液をチップから慎重に引っ張ります。チップを顕微鏡に移して、上部チャネル内の細胞の均一な分布における播種密度を確認します。20%の被覆率で細胞密度を確認した後、すぐにチップをインキュベーターに摂氏37度で2時間入れます。
その後、新鮮な神経分化培地を入口に加え、出口からピペットで液体をプールすることにより、付着していない細胞を洗い流します。細胞を摂氏37度の静的条件下に保ち、毎日神経分化培地を交換します。iNPCが取り付けられた後、または播種の翌日に、準備したチップが入った皿をバイオセーフティキャビネットに持っていきます。200マイクロリットルの内皮細胞培地で下部チャネルを優しく洗浄します。
ポートとの接触を避けて、チップの表面から過剰な内皮細胞培地の液滴を慎重に吸引し、両方のチャネルに培地を残すようにします。細胞懸濁液を穏やかに撹拌して、均一な細胞懸濁液を確保します。P200ピペットを使用して、1ミリリットルあたり14〜20 x 106細胞の濃度で30〜100マイクロリットルのiPS細胞由来脳微小血管内皮細胞懸濁液を抽出し、チップを下部チャネル入口に入れます。
機能的バリア特性を達成するための最も重要なステップは、脳微小血管内皮細胞の播種です。臓器鞘内の均一な分布を確認するには、気泡の形成を避けるために適切な密度で細胞を播種することが重要です。
先端が空のP200ピペットのプランジャーを押し下げ、下部チャネルの出口に挿入し、ピペットプランジャーをゆっくりと解放して、シングルセル懸濁液を下部チャネルから慎重に引き抜きます。チップの表面から余分な細胞懸濁液を吸引します。細胞懸濁液がチャネルから吸引されないように、入口ポートと出口ポートとの直接接触を避けてください。チップを顕微鏡に移して播種密度を確認します。
下部のチャネルはセルで満たされており、その間に観察可能なギャップはありません。正しい細胞密度を確認した後、残りのチップに細胞を播種します。下部チャネルの上部にある多孔質膜にセルを取り付けるには、各チップを反転させ、チップクレードルに置きます。滅菌DPBSを含む小さなリザーバーを150ミリメートルの皿内に置き、細胞に湿度を提供します。
チップを摂氏37度で約3時間、または下部チャネルの細胞が付着するまでインキュベートします。iPS細胞由来の脳微小血管内皮細胞が付着したら、チップを直立位置に戻して、細胞が下部チャネルの下部に付着できるようにします。iPS細胞由来の脳微小血管内皮細胞の播種後48時間、摂氏37度の水浴で1時間温めて内皮細胞培地の温度を平衡化します。
次に、真空駆動ろ過システム下で15分間インキュベートして培地を脱気します。次に、ポータブルモジュールのパッケージとトレイの外側を70%エタノールで消毒し、拭き取り、バイオセーフティキャビネットに移します。パッケージを開き、モジュールをトレイに入れます。リザーバーをトレイの後ろに向けて向けます。3ミリリットルの予備平衡化された温媒体を各入口リザーバーにピペットで移します。内皮細胞培養培地を下部チャネルの入口リザーバーに追加し、神経分化培地を上部チャネルの上部チャネル入口リザーバーに追加します。
次に、300マイクロリットルの予備平衡化された温培地を、各出口ポートの真上の各出口リザーバーにピペットで移管します。各トレイに最大 6 つのポータブルモジュールを配置します。トレイをインキュベーターに運び、トレイハンドルを外側に向けて培養モジュールに完全にスライドさせます。カルチャモジュールでプライムサイクルを選択して実行します。インキュベーターのドアを閉め、培養モジュールがポータブルモジュールを約1分間プライミングするまで待ちます。
プライミング サイクルは、ステータス バーに "準備完了" と表示されると完了します。培養モジュールからトレイを取り外し、バイオセーフティキャビネットに持っていきます。バイオセーフティキャビネット内の各ポータブルモジュールの下側を検査して、ポータブルモジュールが正常にプライミングされていることを確認します。4つのポートすべてに小さな液滴があるか確認する。ポータブルモジュールに液滴が表示されない場合は、それらのモジュールでプライムサイクルを再実行します。トレイにメディアが滴り落ちた場合は、排出口ポートから頻繁に発生する場合は、トレイを 70% エタノールで洗浄します。
次に、各チップの両方のチャネルを温かい平衡化された細胞特異的培地で穏やかに洗浄して、チャネル内の気泡の可能性を除去し、各入口ポートと出口ポートの上部に培地の小さな液滴を置きます。キャリア付きのチップをポータブルモジュールに挿入し、各トレイに最大 6 個を配置します。トレイを培養モジュールに挿入します。培養モジュールの流量やストレッチなどの適切な臓器チップ培養条件をプログラムします。約2時間かかる調整サイクルが完了するとすぐに、プログラムされた条件が開始されます。その後、培養モジュールは、あらかじめ設定された臓器チップ培養条件で流れを開始します。