-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

JA

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ja

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
スクリーニング応用のためのヒトiPS細胞由来神経細胞-アストロサイト共培養の3次元バイオプリンティング
スクリーニング応用のためのヒトiPS細胞由来神経細胞-アストロサイト共培養の3次元バイオプリンティング
JoVE Journal
Neuroscience
This content is Free Access.
JoVE Journal Neuroscience
Three-Dimensional Bioprinting of Human iPSC-Derived Neuron-Astrocyte Cocultures for Screening Applications

スクリーニング応用のためのヒトiPS細胞由来神経細胞-アストロサイト共培養の3次元バイオプリンティング

Full Text
5,614 Views
08:03 min
September 29, 2023

DOI: 10.3791/65856-v

Chloe Ann Whitehouse1, Yufang He2, Janet Brownlees1, Nicola Corbett1

1MSD Research Laboratories, London, UK, 2Merck & Co., Inc., Rahway, NJ, USA

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a protocol for the efficient production of 3D-bioprinted cocultures of iPSC-derived neurons and astrocytes within hydrogel scaffolds. The developed model operates in 96- or 384-well formats and demonstrates high post-print viability and neurite outgrowth within seven days, while expressing maturity markers for both cell types. This approach aims to enhance the throughput and automation of 3D cell culture systems.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Cell Biology
  • Biotechnology

Background

  • 3D cell modeling has rapidly advanced, enabling more accurate representations of disease phenotypes.
  • Traditional methods for 3D culture development are often labor-intensive and time-consuming.
  • 3D bioprinting offers a solution by automating and scaling the development of complex cultures.
  • This technology can produce numerous identical models rapidly, minimizing human error in the process.

Purpose of Study

  • To create a high-throughput protocol for establishing 3D cocultures of neural cells.
  • To improve the speed and convenience of model development in neuroscience research.
  • To facilitate further investigation into the effects of 3D culture environments on neural cell types.

Methods Used

  • The platform utilizes 3D bioprinting to create cocultures within hydrogel matrices.
  • The biological model includes iPSC-derived neurons and astrocytes, grown in a controlled 3D environment.
  • This protocol emphasizes efficient coculture establishment with minimal user intervention needed.
  • Key timelines involve assessing cell viability and neurite outgrowth within a seven-day period.
  • Hydrogel scaffolds are employed to support the structural integrity and functionality of the cells.

Main Results

  • The coculture model exhibited high post-print cell viability and significant neurite outgrowth within seven days.
  • Both cell types demonstrated the expression of maturity markers, indicating successful development.
  • Rapid model creation supports more streamlined research applications and further testing.
  • Conclusions highlight the potential of this protocol to overcome existing barriers in complex cell culture models.

Conclusions

  • The study demonstrates a novel method for developing scalable 3D coculture systems in neuroscience research.
  • This advancement may significantly impact the future of high-throughput assays in neural research.
  • Insights gained from using 3D cultures could enhance understanding of neural mechanisms and plasticity.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of using 3D bioprinting for cocultures?
3D bioprinting allows for high-throughput production of complex cellular models with improved reproducibility and reduced manual interventions, enhancing experimental efficiency.
How are the biological models implemented in this study?
The biological model consists of iPSC-derived neurons and astrocytes grown within a hydrogel scaffold to support 3D cellular interactions and promote differentiation.
What types of data can be obtained from this model?
The model allows for assessments of cell viability, neurite outgrowth, and maturity marker expression, providing insights into neural development and function.
How can this method be adapted for various research needs?
The protocol's scalability and automation may be adjusted for different cell types or experimental conditions, making it versatile for diverse neuroscience applications.
What key limitations should be considered?
While the protocol streamlines model development, careful optimization may still be required for specific experimental contexts, particularly regarding hydrogel formulation and cell sourcing.
How does this research contribute to understanding neural mechanisms?
By providing a robust 3D culture system, the study offers a platform for exploring cellular interactions and plasticity, enhancing insights into neural behavior and disease models.

ここでは、iPS細胞由来のニューロンとアストロサイトの3Dバイオプリント共培養を行うためのプロトコルを紹介します。この共培養モデルは、96ウェルまたは384ウェルフォーマットのハイドロゲル足場内で生成され、7日以内に高いポストプリント生存率と神経突起伸長を示し、両方の細胞タイプの成熟マーカーの発現を示します。

3D細胞モデリングは、過去10年間で飛躍的に拡大した新しい分野です。これらのモデルは、ニューロンの成長を促進し、疾患の表現型をより正確に表すことが示されています。しかし、これらのモデルをより高いスループットにするためのシフトがあり、開発に自動化を取り入れる必要があると考えています。

従来の3D培養方法の確立は手間と時間がかかりますが、3Dバイオプリンティングは、これらの開発プロセスのスケールアップに適用できる技術です。この技術により、何百もの同一のモデルを人為的ミスなく効率的に作成することができます。このプロトコルは神経細胞が生物学的に活動的なハイドロゲルのマトリックスで3Dで育つので複雑な文化を開発する。

しかし、重要なことは、このプロトコルはモデル開発においてスピードと利便性を優先しており、この分野ではそれが欠けており、産業界への実装を妨げる可能性があるということです。このプロトコルは、ユーザーからの限られた入力で多くの3D共培養を非常に効率的に確立する方法を定義します。これにより、ハイスループットアッセイで複雑な細胞培養モデルを使用する際の障壁が取り除かれ、神経細胞の種類に対する3D培養の影響のさらなる調査が促進されることを期待しています。

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

3次元バイオプリンティング ヒトIPSC由来ニューロン-アストロサイト共培養 スクリーニングアプリケーション 細胞モデル 薬物スクリーニング スループット 均質性 開発時間 3Dモデル バイオプリンティング 共培養モデル 人工多能性幹細胞(iPSC) グルタミン酸作動性ニューロン アストロサイト ハイドロゲルマトリックス 生理活性ペプチド 細胞外マトリックス(ECM)タンパク質 生理学的剛性 生存率 アストロサイトとニューロンの比率 成熟神経細胞タイプマーカー 神経突起伸長アッセイ

Related Videos

ヒト多能性幹細胞を用いたアストロスフィアの生成と維持

03:07

ヒト多能性幹細胞を用いたアストロスフィアの生成と維持

Related Videos

421 Views

アストロサイトとニューロンの3D共培養球を生成してシナプス形成を誘導

02:26

アストロサイトとニューロンの3D共培養球を生成してシナプス形成を誘導

Related Videos

492 Views

マウス皮質アストロサイトの3Dバイオプリンティング法

03:13

マウス皮質アストロサイトの3Dバイオプリンティング法

Related Videos

541 Views

共培養系における神経結合の形成を評価するための光遺伝学的アプローチ

11:22

共培養系における神経結合の形成を評価するための光遺伝学的アプローチ

Related Videos

14K Views

ひと多能性幹細胞からのニューロンとアストロ サイトの三次元共培養系によるシナプス局所回路におけるモデリング

08:48

ひと多能性幹細胞からのニューロンとアストロ サイトの三次元共培養系によるシナプス局所回路におけるモデリング

Related Videos

12.7K Views

ニューウトジェネシスとシナプス成熟の高含有量スクリーニングに対するヒト多能性幹細胞由来ニューロンの分化後再形成

06:50

ニューウトジェネシスとシナプス成熟の高含有量スクリーニングに対するヒト多能性幹細胞由来ニューロンの分化後再形成

Related Videos

10K Views

ニューラル様組織の工学的なマウス皮質アストロサイトの3Dバイオプリンティング

08:57

ニューラル様組織の工学的なマウス皮質アストロサイトの3Dバイオプリンティング

Related Videos

7K Views

領域特異的ヒト多能性幹細胞由来アストロサイトおよびニューロンを用いたALSモデリングのための電気生理学的基盤の確立

11:52

領域特異的ヒト多能性幹細胞由来アストロサイトおよびニューロンを用いたALSモデリングのための電気生理学的基盤の確立

Related Videos

2.7K Views

3次元浮遊バイオリアクターにおけるヒトニューロゲニン2誘導性ニューロンの生産

07:21

3次元浮遊バイオリアクターにおけるヒトニューロゲニン2誘導性ニューロンの生産

Related Videos

2K Views

三次元コラーゲンマトリックスアッセイにおけるマウスのドーパミンと線条体片の解剖と文化

08:24

三次元コラーゲンマトリックスアッセイにおけるマウスのドーパミンと線条体片の解剖と文化

Related Videos

26.4K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code