Name: 3d cell growth on engineered matrices
Uploaded: 2023-04-30T06:32:19.000Z
Duration: 9 min 35 s
Channel: JoVE

<div class="chapter_text" id="script_0">조직 조직 배양은 세포가 3차원으로 성장하여 사실적인 조직 기능을 밀접하게 모방하는 체외 조직 형태를 만들 수 있으며, 이는 조직 수리를 위한 실행 가능한 구조로 사용될 수 있습니다. 이러한 배양은 전형적으로 고밀도에서 자란 단일 세포 유형으로 구성된 3차원 구조이다. 스캐폴드로도 알려진 3차원 구조는 자연적인 세포외 매트릭스를 모방합니다. 사용되는 세포 유형에 따라 스캐폴드는 특정 용도로 설계될 수 있으며 일반적으로 바이오 마메틱 조직을 위한 템플릿역할을 합니다. 이 비디오는 조직 조직 배양의 기초, 세포의 분리를위한 절차 및 심장 조직을 모방하기 위한 다공성 실크 조직 스캐폴드의 제조 및 세포화를 소개합니다.</div><div class="chapter_text" id="script_1">모든 조직은 2개의 근본적인 분대, 세포외 매트릭스 및 그것에 서서 있는 조직 특정 세포로 이루어져 있습니다. 세포외 매트릭스는 세포가 점유할 수 있는 3차원 환경을 조성하는 구조적 단백질의 네트워크이며, 그 안에 있는 세포는 조직의 토착 생리적 과정을 재구성하기 위한 것이다. 현재, 조직을 모델링하기 위해 이용되는 일반적인 기술은 세포가 평평한 기판에 분배되고 박막을 형성하는 것을 허용하는 2차원 조직 배양입니다. 일반적으로, 이 방법은 생체 내 표현형, 장기 특이적 기능 및 세포나 세포에 대한 생존성 상호 작용을 기판하는 데 안정적이지 않다. 조직 배양은 세포가 성장할 수 있는 3D 스캐폴드를 제공함으로써 이러한 한계를 완화하여, 더 밀접하게 네이티브 세포 형태를 모방하고 현실적인 세포 간 네트워크 및 통신 경로의 개발을 용이하게 세포의 조밀 한 네트워크 결과. 하이드로겔 및 일렉트로스펀 실크 매트를 포함한 다양한 3D 폴리머 네트워크는 조직별 세포를 3차원으로 배양하는 편리한 방법을 제공합니다. 이러한 스캐폴드를 채우기 위해서는 세포를 격리해야 합니다. 이 비디오에서 사용되는 1 차 세포는 살아있는 조직에서 수확되며, 이는 잘라내고 세포 외 매트릭스에서 표적 세포를 분리하기 위해 효소 용액에서 소화됩니다. 세포가 분리되면 스캐폴드를 시드하는 데 사용되는 두 가지 기술이 있습니다. 액적 기술은 느리고 일정한 속도로 스캐폴드에 세포의 용액을 피펫팅하는 것을 포함한다. 두 번째 또는 세포 현탁액 기술은 세포 현탁액에 스캐폴드를 침수합니다. 종종 스캐폴드와 서스펜션은 행렬로의 세포 이동을 장려하기 위해 흔들립니다. 두 기술 모두 세포 밀도가 높은 바이오 엔지니어링 구조로 이어집니다. 다음 절차는 심장 세포 및 세포 현탁액 기술의 격리를 포함하여 심장 세포 별 비계를 생성하며, 이는 토착 심장 조직 형태를 유지합니다.</div><div class="chapter_text" id="script_2">기증자 조직에서 세포를 격리하는 과정을 시작하려면 작업 영역과 해부 기기가 살균되도록 하십시오. 그런 다음, 바이오 안전 캐비닛에 작업 표면에 멸균 커튼을 놓습니다. 멸균 수술 기구를 건드리지 않고 드레이프에 놓은 다음 멸균 번호 20 메스 블레이드를 엽니다. 시편을 안락사한 후 베타딘에 흠뻑 젖은 거즈 패드로 수술 부위를 살균하십시오. 준비가 되면 샘플을 확보하고 관심 있는 조직을 격리하기 위한 수술 절차를 시작합니다. 이 경우, 그것은 마음이 될 것입니다. 일단 절제되면, PBS 포도당을 포함하는 페트리 접시에 얼음에 조직을 놓습니다. 잔류 혈액 또는 결합 조직을 제거한 다음 새로운 PBS 포도당으로 페트리 접시에 조직을 옮기습니다. 그런 다음 멸균 마이크로 가위와 집게를 사용하여 조직 샘플을 약 1 입방 밀리미터 조각으로 조심스럽게 다진다. 파이펫을 사용하여 조각을 옮기고 버퍼를 원물 튜브로 옮기습니다. 그런 다음 버퍼 10 밀리리터를 제외한 모든 버퍼를 제거합니다. 콜라게나제 용액 7밀리리터를 넣고 섭씨 37도에서 7분간 흔들어 줍니다. 그런 다음, 부드럽게 파이펫 10 번 조직 조각을 깰 수 있습니다. 조각이 정착한 다음 액체를 흡인하고 버리십시오. 다음으로, 소화를 반복하고 부드럽게 티슈 조각을 깰 용액을 파이펫. 조각이 정착 한 후, 상체를 벗고 별도의 50 밀리리터 원피스 튜브로 수집합니다. 그런 다음, 소화를 막기 위해 상류체를 포함하는 각 원적 튜브에 STOP 용액 10 밀리리터를 추가합니다.</div><div class="chapter_text" id="script_3">이제 1 차 세포가 고립되었으므로 다공성 실크 조직 스캐폴드를 조작합시다. 먼저 실크 용액 30밀리리터를 금형에 붓습니다. 다음으로, 용액 위에 60그램의 체질염화 나트륨을 고르게 뿌립니다. 그런 다음 실크가 실온에서 48시간 동안 방해받지 않고 중합할 수 있도록 한다. 그런 다음 금형을 60도 오븐에 1시간 동안 배치하여 교차 연결을 완료하고 남은 액체를 증발시합니다. 일단 중합되면, 소금을 거머리 48 시간 동안 증류수의 비커에 금형을 담그십시오. 그런 다음 금형에서 스캐폴드를 제거하고 5mm 생검 펀치로 작은 디스크를 잘라냅니다. 디스크를 높이 2mm로 다듬고 마지막으로 2mm생검 펀치로 각 조각의 중심을 제거하여 링을 만듭니다. 마지막으로, 20 분 동안 젖은 사이클에서 비계를 자동 복제합니다.</div><div class="chapter_text" id="script_4">스캐폴드가 준비되면 세포 파종 과정을 시작합시다. 첫째, 96 웰 플레이트에 잘 당 멸균 비계 1개를 놓습니다. 그런 다음, 세포 배양 배지를 추가하여 비계를 담그고 조직 배양 인큐베이터에서 섭씨 37도에서 배양하여 적어도 30 분 동안 평형합니다. 인큐베이션을 따르고, 초과 배지를 흡인한 다음 격리된 1차 세포 현탁액을 스캐폴드에 추가한다. 다음으로 플레이트를 인큐베이터로 돌려보내 세포가 비계에 부착할 수 있도록 하룻밤을 둡니다. 다음 날 아침, 부속되지 않은 세포를 조심스럽게 흡인시키고 200 마이크로리터의 신선한 세포 배양 배지로 잘 교체한다. 결과 스캐폴드는 사용될 준비가 된 높은 세포 밀도를 가진 다공성 구조이다.</div><div class="chapter_text" id="script_5">이제 조직 조직을 수행하는 방법을 배웠으니, 이러한 물질의 실용적인 응용 을 살펴보겠습니다. 조직 조직 배양은 네이티브 조직을 모방하는 세포 마이크로 환경을 만들 수 있으며, 그 결과 단일 세포 유형에 관한 세포 행동 연구에 적합한 모델을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 생체 내에서 발견되는 줄기 세포 틈새 시장을 보다 정확하게 모방하는 스캐폴드의 3D 섬유는 만능 줄기 세포로 시드되어 생물학적 단서를 검사하고 줄기 세포 분화에 미치는 영향을 결정할 수 있습니다. 이 작업은 궁극적으로 줄기 세포가 분화하는 방법의 더 큰 이해를 제공할 수 있고 조직 공학 응용을 위한 세포 분화 및 재생을 향상에 통찰력을 제공할 수 있습니다. 동적 배양과 마찬가지로, 기계적 컨디셔닝은 또한 자연 조직이 생체 내에서 발생할 수있는 다양한 기계적 부하에 복종하여 3D 조직 비계를 향상시킬 수 있습니다. 세포 성장 중 압축 및 양축 하중을 적용함으로써 세포 형태와 세포 외 매트릭스는 기계적 하중을 반영하도록 변경됩니다. 이것은 네이티브 조직을 닮은 세포 구조와 전제 조건된 생체 공학 조직 비계 결과, 유사한 기계적 힘을 경험할 수 있는 지역에 이식에 이상적입니다. 마지막으로, 엔지니어링 된 조직 구조는 조직 결함을 대체하거나 복구하는 데 사용될 수 있습니다. 이를 달성하기 위해서는, 조직 비계는 먼저 혈관을 통해 혈액이 자유롭게 움직일 수 있도록 해야 한다. 일단 혈관이 일단, 발판은 복구를 시작하기 위하여 조직 결함으로 옮겨지고 이식될 수 있습니다. 성공적인 이식은 나중에 조직학을 통해 확인할 수 있으며, 이는 조직 구조가 손상된 부위를 완전히 수리했는지 여부를 보여줍니다.</div><div class="chapter_text" id="script_6">당신은 요브의 조직 문화에 대한 소개를 보았습니다. 이제 간단한 3D 구조가 어떻게 준비되는지, 1차 세포가 어떻게 분리되고 비계에 시드되는지, 그리고 바이오 엔지니어링 분야에서 이러한 배양의 다양한 응용 분야를 이해해야 합니다. 시청해 주셔서 감사합니다.</div>

조직 형태 조직 배양

2차원 조직 배양은 한동안 일반적이었지만, 세포는 3차원 배양에서 보다 현실적으로 행동하며, 더 밀접하게 네이티브 조직을 모방합니다. 이 비디오는 한 세포주의 성장과 전파가 높은 세포 밀도에 도달하기 위해 설계된 3차원 매트릭스에서 수행되는 조직 조직 배양을 소개합니다. 여기서는 기증자 조직에서 세포의 수확을 보여주고, 그 다음에는 엔지니어링 된 구조에 세포 배양이 뒤따릅니다.

Although two-dimensional tissue culture has been common for some time, cells behave more realistically in a three-dimensional culture, and more closely ...

조직형 조직 배양을 통해 세포를 3차원으로 성장시킬 수 있으므로 실제 조직 기능을 밀접하게 모방하는 체외 조직 형태를 생성할 수 있으며, 이는 조직 복구를 위한 실행 가능한 구조로 사용할 수 있습니다. 이러한 배양은 일반적으로 고밀도로 성장한 단일 세포 유형으로 구성된 3차원 구조입니다. 골격(scaffold)이라고도 하는 3차원 구조는 자연적인 세포외 기질(extracellular matrix)을 모방합니다. 사용되는 세포 유형에 따라 스캐폴드는 특정 응용 분야에 맞게 설계될 수 있으며 일반적으로 생체 모방 조직의 템플릿 역할을 합니다. 이 비디오는 조직형 조직 배양의 기초, 세포 분리 절차, 심장 조직을 모방하기 위한 다공성 실크 조직 골격의 제작 및 세포화를 소개합니다. 모든 조직은 두 가지 기본 구성 요소, 즉 세포 외 기질과 그 안에 서식하는 조직 특이적 세포로 구성됩니다. 세포외 기질은 세포가 차지할 수 있는 3차원 환경을 만드는 구조 단백질의 네트워크이며, 그 안의 세포는 조직의 고유한 생리학적 과정을 요약하기 위한 것입니다. 현재 조직을 모델링하는 데 사용되는 일반적인 기술은 세포를 평평한 기판에 분배하고 박막을 형성할 수 있는 2차원 조직 배양입니다. 일반적으로 이 방법은 생체 내 표현형, 장기 특이적 기능, 세포 대 세포 또는 세포 대 기질 맥락적 상호 작용을 유지하는 데 신뢰할 수 없습니다. 조직형 조직 배양은 세포가 성장할 수 있는 3D 골격을 제공하여 이러한 한계를 완화하여 네이티브 세포 형태를 보다 밀접하게 모방하고 현실적인 세포 간 네트워크 및 통신 경로의 개발을 촉진하는 조밀한 세포 네트워크를 생성합니다. 하이드로겔 및 전기 방적 실크 매트를 포함한 다양한 3D 폴리머 네트워크는 조직 특이적 세포를 3차원으로 배양하는 편리한 방법을 제공합니다. 이러한 골격을 채우려면 세포를 분리해야 합니다. 이 비디오에 사용된 일차 세포는 살아있는 조직에서 채취한 다음, 다진 다음 효소 용액에서 소화하여 세포 외 기질에서 표적 세포를 분리합니다. 세포가 분리되면 골격을 시딩하는 데 사용되는 두 가지 기술이 있습니다. 액적 기법은 세포 용액을 느리고 일정한 속도로 골격에 피펫팅하는 것입니다. 두 번째 또는 세포 현탁액 기술은 골격을 세포 현탁액에 담그는 것입니다. 종종, 골격과 현탁액은 세포가 매트릭스로 이동하도록 장려하기 위해 흔들립니다. 두 기술 모두 높은 세포 밀도를 가진 생명 공학 구조를 생성합니다. 다음 절차에는 심장 세포의 분리 및 세포 현탁 기술이 포함되어 고유한 심장 조직 형태를 유지하기 때문에 심장 세포 특이적 골격을 만듭니다. 기증자 조직에서 세포를 분리하는 과정을 시작하려면 먼저 작업 영역과 해부 기구가 멸균되었는지 확인하십시오. 그런 다음 생물 안전 캐비닛의 작업 표면에 멸균 드레이프를 놓습니다. 멸균 수술 기구를 건드리지 않고 드레이프에 놓고 멸균 번호 20 메스 칼날을 엽니다. 검체를 안락사시킨 후 베타딘에 적신 거즈 패드로 수술 부위를 소독합니다. 준비가 되면 샘플을 고정하고 관심 조직을 분리하기 위한 수술 절차를 시작합니다. 이 경우 심장이 될 것입니다. 절제된 후에는 PBS 포도당이 들어 있는 페트리 접시의 얼음 위에 조직을 놓습니다. 잔여 혈액이나 결합 조직을 제거한 다음 조직을 신선한 PBS 포도당이 있는 페트리 접시로 옮깁니다. 그런 다음 멸균 마이크로 가위와 집게를 사용하여 조직 샘플을 약 1입방밀리미터 조각으로 조심스럽게 다집니다. 피펫을 사용하여 조각과 완충액을 원뿔형 튜브로 옮깁니다. 그런 다음 10ml를 제외한 버퍼를 모두 제거합니다. 콜라겐 분해 효소 용액 7 밀리리터를 첨가 한 다음 섭씨 37도에서 7 분 동안 혼합물을 흔듭니다. 그런 다음 10회 부드럽게 피펫팅하여 조직 조각을 분해합니다. 조각이 가라앉을 때까지 기다린 다음 액체를 흡인하고 버리십시오. 다음으로, 소화를 반복하고 용액을 부드럽게 피펫팅하여 조직 조각을 분해합니다. 조각이 가라앉은 후 상층액을 제거하고 별도의 50ml 원뿔형 튜브에 수집합니다. 그런 다음 상등액이 들어 있는 각 원뿔형 튜브에 10ml의 STOP 용액을 추가하여 분해를 중지합니다. 이제 일차 세포가 분리되었으니, 다공성 실크 조직 골격을 제작해 보겠습니다. 시작하려면 실크 용액 30ml를 틀에 붓습니다. 다음으로, 체로 쳐진 염화나트륨 60g을 용액 위에 골고루 뿌립니다. 그런 다음 실크를 실온에서 48시간 동안 방해받지 않고 중합시킵니다. 그런 다음 금형을 60도 오븐에 1시간 동안 넣어 가교를 완료하고 남아 있는 액체를 증발시킵니다. 중합이 완료되면 증류수 비커에 금형을 48시간 동안 담가 소금을 빼냅니다. 그런 다음 금형에서 골격을 제거하고 5mm 생검 펀치로 작은 디스크를 자릅니다. 디스크를 2mm 높이로 자르고 마지막으로 2mm 생검 펀치로 각 조각의 중심을 제거하여 고리를 만듭니다. 마지막으로, 20분 동안 젖은 주기로 골격을 오토클레이브합니다. 골격이 준비되면 세포 파종 과정을 시작하겠습니다. 먼저, 96웰 플레이트에 웰당 하나의 멸균 스캐폴드를 놓습니다. 그런 다음 세포 배양 배지를 추가하여 골격을 담그고 조직 배양 인큐베이터에서 섭씨 37도에서 배양하여 최소 30분 동안 평형을 이룹니다. 배양 후, 과잉 배지를 흡인하고 분리된 일차 세포 현탁액을 골격에 추가합니다. 다음으로, 플레이트를 인큐베이터로 되돌리고 세포가 골격에 부착될 때까지 밤새 그대로 둡니다. 다음 날 아침, 부착되지 않은 세포를 조심스럽게 흡인하고 웰당 200마이크로리터의 신선한 세포 배양 배지로 교체합니다. 생성된 골격은 사용할 준비가 된 높은 세포 밀도를 가진 다공성 구조입니다. 조직형 조직 배양을 수행하는 방법을 배웠으므로 이제 이러한 물질의 몇 가지 실제 응용 분야를 살펴보겠습니다. 조직형 조직 배양은 천연 조직을 모방하는 세포 미세 환경을 만들 수 있으며, 그 결과 단일 세포 유형과 관련된 세포 거동 연구에 적합한 모델을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 생체 내에서 발견되는 줄기세포 틈새를 보다 정확하게 모방한 골격의 3D 섬유는 만능 줄기세포를 파종하여 생물학적 단서를 스크리닝하고 줄기세포 분화에 미치는 영향을 확인할 수 있습니다. 이 연구는 궁극적으로 줄기세포가 어떻게 분화하는지에 대한 더 큰 이해를 제공할 수 있으며 조직 공학 응용 분야에서 세포 분화 및 재생을 향상시키는 데 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 동적 배양과 마찬가지로 기계적 컨디셔닝은 자연 조직이 생체 내에서 경험할 수 있는 다양한 기계적 하중을 가하여 3D 조직 골격을 향상시킬 수도 있습니다. 세포 성장 중에 압박 하중과 이축 하중을 가함으로써 세포 형태와 세포 외 기질은 이러한 기계적 하중을 반영하도록 변경됩니다. 그 결과 천연 조직과 유사한 세포 구조를 가진 사전 조절된 생체 공학 조직 골격이 생성되어 유사한 기계적 힘을 경험할 수 있는 영역에 이식하는 데 이상적입니다. 마지막으로, 엔지니어링된 조직 구조체는 조직 결함을 교체하거나 수리하는 데에도 사용될 수 있습니다. 이를 달성하기 위해서는 먼저 조직 골격을 혈관화하여 혈액이 구조물을 통해 자유롭게 이동할 수 있도록 해야 합니다. 혈관이 형성되면 골격을 조직 결손부에 이식하여 복구를 시작할 수 있습니다. 성공적인 이식은 나중에 조직 구조를 통해 확인할 수 있으며, 이는 조직 구조가 손상된 부위를 완전히 복구했는지 여부를 밝힙니다. Jove가 조직형 조직 배양에 대해 소개하는 것을 방금 시청하셨습니다. 이제 간단한 3D 구조를 준비하는 방법, 일차 세포를 분리하고 골격에 파종하는 방법, 생명 공학 분야에서 이러한 배양의 다양한 응용 분야를 이해해야 합니다. 시청해 주셔서 감사합니다.

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Histotypic Tissue Culture

3d cell growth on engineered matrices

Histotypic tissue culture uses an engineered three-dimensional matrix to grow and propagate cells. Compared with common two-dimensional tissue culture, cells in a 3D setting behave more realistically and better mimic native tissue. The method is useful when high cell density is needed.

The process begins by harvesting cells from donor tissue. Those cells are then placed onto an engineered construct for culture. This setup supports growth in a three-dimensional space instead of a flat surface.

3D Cell Growth on Engineered Matrices

overview of biomaterials

Biomaterials in Medicine and Engineering

Biomaterials are materials designed to interact well with biological organisms or molecules. They may come from an organism, be produced by an organism, or be made as a synthetic polymer. Because of these properties, engineers use biomaterials in medicine and other biological applications. These materials are used in tissue engineering, biosensing, and drug delivery. Tissue engineering uses materials to support the growth or repair of tissues. Biosensing uses materials to detect biological...

collagen hydrogels

Porcine Collagen for Tissue Engineering

Collagen is a useful biomaterial with uses that go beyond the lab. It has also found commercial use in photography. In tissue engineering, collagen can be turned into hydrogels that give engineered tissue support and structure. This page follows the path from porcine skin to a collagen hydrogel. Porcine skin is used as the source of collagen. The material is then prepared for use in tissue engineering applications. The video also shows several applications of collagen and the methods used to...

electrospinning of silk biomaterials

Silk Cocoon Processing for Fiber Mats

Silk cocoons can be processed into a soluble material that is useful for making biomaterials. Silk fibers have been used for fabrics and threads for centuries, but turning them into a versatile pre-polymer solution is a newer technique. That solution can then be shaped into materials with controllable mechanical properties. The process begins with silk worm cocoons. The silk is solubilized, or dissolved, so it can be handled as a liquid-like solution. The video then shows how that silk...

overview of biomem devices

BioMEMs in Diagnostics and Miniaturization

Bio-microelectromechanical systems, or BioMEMs, are microscale devices used in diagnostic settings. They work with very small sample and reagent volumes in vivo and in vitro, which means inside a living body or outside it in a lab. These compact systems support bioengineering research and help make diagnostic tools more efficient. BioMEMs can carry out functions such as filtration, sensing, and synthesis on a tiny scale. Using less material can lower costs and improve sensitivity. The...

microfabrication via photolithography

Photolithography for Silicon Wafer Patterning

Photolithography is a common microfabrication method used to pattern a silicon wafer. It uses light to transfer a design onto the wafer surface. This process helps form the basis for many BioMEM devices. The page also shows how photolithography is carried out in a cleanroom. Cleanroom steps are important because they support careful fabrication of small, detailed features. The video ends by introducing applications of this process in BioMEM device production.

soft lithography

Photolithography for Microfluidic Device Making

Photolithography and soft lithography are used to make BioMEM devices such as microfluidic channels. A microscale pattern is copied by curing an elastomeric polymer over a 3D structure. The result is a polymer piece that can serve as part of a biological device. These polymer structures are then used to build a range of tools. Some are microfluidic channels for biosensing applications. Others are microscale bioreactors that let scientists visualize micro-colonies. The process also shows how...

overview of bioprocess engineering

Bioreactors and Protein Production in Bioprocessing

Bioprocessing uses living organisms to make a desired target product. In many cases, that product is a protein made in a bioreactor, which is a controlled vessel for growing cells. This process often relies on genetically engineered organisms. Engineers design the system so the cells can produce proteins at large scale. That approach is central to making biotherapeutics, which are drugs made from biological materials. Biotherapeutics are important medicines for complex diseases such as...

synthetic biology

Engineering Cells to Produce Proteins

Synthetic biology is a bioengineering method for programming cells to make useful products. In many cases, the goal is to genetically modify an organism so it can produce large amounts of a protein. That protein may already be made by the cell, or it may come from a newly inserted DNA sequence. The process depends on changing an organism’s genetic material. This is done with transformation or transfection, two common ways to introduce DNA into cells. The video also shows how this work is...

batch and continuous bioreactors

Growing Cells in Bioreactors

Bioreactors are used to grow organisms in large volumes. This makes it possible to produce large amounts of a target product. In laboratory and bioengineering settings, they provide a controlled place for cell growth and product formation. The two main reactor types are batch reactors and continuous reactors. A batch reactor contains all of the materials needed for cell growth at the start. A continuous reactor has inlet and outlet ports, so fresh growth media can be added while cell waste is...

overview of biosensing

How Biosensors Detect Molecules

Biosensors detect biological molecules and chemical contaminants by combining biology with physical measurement. They can identify targets such as proteins or cells, as well as non-biological molecules like chemicals or contaminants. This makes biosensing a useful field for studying and monitoring many kinds of samples. These devices rely on different signal types to find the target molecule. Some biosensors use electrical signals, while others depend on optical, electrochemical, or mechanical...

electrochemical biosensing

Glucose Sensors and Cancer Detection

Electrochemical biosensors detect target molecules by measuring an oxidation-reduction event. That signal changes when a molecule binds to the sensor surface. These sensors helped shape modern biosensing after the first glucose biosensor was invented. The glucose biosensor is a key example of this technology. It shows how electrochemical sensing can track a biological target through a measurable electrical change. The same basic idea also helps explain how electrochemical biosensors can be...

optical biosensing

Detecting Molecules with Light

Optical biosensors detect target molecules with light. They monitor binding by reading an optical signal from the sample. This makes them useful for seeing when a target molecule is present. Some optical biosensors use a label molecule. The label creates a measurable signal, such as fluorescence. Other optical biosensors are label-free and track changes in optical properties, such as refractive index, as binding occurs. This page introduces both label and label-free optical biosensors. It...

overview of tissue engineering

Building Artificial Tissue with Biomaterials

Tissue engineering uses biomaterials, specific cells, and growth factors to build artificial tissue. These engineered tissue constructs are designed for tissue repair and, in some cases, organ replacement. The field focuses on how to make tissue work like natural tissue. It begins with a scaffold, which is a structure that supports cell growth. Cells are then added to the scaffold, and growth factors help encourage proliferation, or cell multiplication. The video also outlines common methods...

histotypic tissue culture

Histotypic tissue culture uses an engineered three-dimensional matrix to grow and propagate cells. Compared with common two-dimensional tissue culture, cells in a 3D setting behave more realistically and better mimic native tissue. The method is useful when high cell density is needed. The process begins by harvesting cells from donor tissue. Those cells are then placed onto an engineered construct for culture. This setup supports growth in a three-dimensional space instead of a flat surface.

whole organ tissue culture

Lung Decellularization and Recellularization

Whole organs can be cultured ex vivo using specialized bioreactors to support repair or replacement of entire organs. In this approach, a donor organ is first stripped of all cells. What remains is the three-dimensional structure of the organ, which can then be repopulated with new cells. The lung is the example shown here. The method uses a dynamic culture system that provides mechanical stimulation, similar to what the organ experiences in the body. This type of culture helps induce native...

bioengineering

이 컬렉션은 생체재료, 조직 형태 및 전체 장기 조직 배양, 바이오프로세싱 기술 및 복잡한 시스템 수준의 bioMEM 및 바이오센싱 분야의 생산을 포함하는 핵심적인 생명공학의 개념을 다룹니다.

Explore histotypic tissue culture, where cells are harvested from donor tissue and grown on an engineered 3D matrix to better mimic native tissue.

3D Cell Growth on Engineered Matrices

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