Name: 미세 유체 플랫폼 내에서 3D 조직 된 인간 심장 조직 개발 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-06-15T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 42 s
Description: 배우세요 미세 유체 장치를 활용한 3D 인간 심장 조직 공학 기법을. 줄기세포 유래 심근세포와 교원질 하이드로겔을 사용하여 천연 심근과 유사한 이방성 조직을 구축하는 방법을 익히고, 질병 모델링 및 약물 스크리닝에 활용하세요.

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NSF 커리어 어워드 #1653193, 애리조나 생물의학 연구위원회(ABRC) 뉴 조사대상(ADHS18-198872), 플린 재단 어워드에서 이 프로젝트에 대한 자금 출처를 제공해 주셔서 감사드립니다. hiPSC 라인, SCVI20, 조셉 C. 우에서 얻은, MD, NIH R24 HL117756에 의해 투자 스탠포드 심장 혈관 연구소에서 박사. hiPSC 라인, IMR90-4, WiCell 연구소에서 얻은55,56.

저자는 경쟁적인 재정적 이익이 없다고 선언합니다.

향상된 세포 세포 상호 작용 및 생체 모방 3D 구조를 가진 체외 인간 심장 조직 모델의 형성은 기본적인 심혈관 연구 및 상응하는 임상 응용1에필수적이다. 이 설명된 프로토콜은 콜라겐 하이드로겔 내에 캡슐화된 결합 식 CF와 줄기 세포 유래 CM의 공동 배양을 사용하여, 토착 심근의 복잡한 세포 조성 및 구조를 모델링하기 위해 봉사하는 미세 유체 장치 내의 3D 인간 이소트로픽 심장 조직의 개발을 설명합니다. 이러한 특정 프로토콜은 쥐 유래 심장 세포와 hESC로부터 의 인간 줄기 세포 분화 CM, 그리고 최근 간행물20에서입증된 바와 같이 3D 이소트로피성 심장 조직 형성에 최적화되고 검증되었기 때문에 매우 재현성이 높다. 우리는, 다른 많은 단 중에서, 줄기 세포의 CM 분화의 효율이 세포주35, 36사이에서 다르다는 것을 것을을발...

조직 공학 접근법은 최근 몇 년 동안 재생 의학 및 질병 모델링1,2에서 생체 내 임상 연구 결과를 동반하기 위해 널리 탐구되었습니다. 특히 인체 1차 심장 조직을 소싱하고 생체외 대리에서 생리적으로 관련된 것을 생산하는 데 내재된 어려움으로 인해 체외 내 심장 조직 모델링에 중점을 두어 심혈관 질환(CVDs)1,3의복잡한 메커니즘에 대한 근본적인 이해를 제한하고 있다. 전통적인 모델은 종종 2D 단층 문화 에세이를 포함했습니다. 그러나, 심근의 토착 경관과 복잡한 세포 상호 작용을 모방하기 위해 3D 환경 내에서 심장 세포를 배양하는 것의 중요성은광범위하게4,5를특징으로 한다. 또한, 지금까지 생산된 대부분의 모델은 줄기 세포와 분화된 CM의 모노 배양을 포함하였다. 그러나, 심혼은 복잡한 3D 아키텍처7내에서 다중 세포 유형6으로 이루어져 있으며, 본체 모델 내에서 조직 조성의 복잡성을 개선하여 토착 심근의 세포 성분을 더 잘 모방할 필요가 있다고 보증한다.
현재까지 심근8의생체 모방 3D 모델을 생산하기 위해 많은 다른 접근법이 탐구되었습니다. 이러한 접근법은 박막(근육 박막(MTF)9에 시드된 모노 배양 CM에서부터 독립형 캔틸레버(EHTs)로 간주되는 3D 하이드로겔 매트릭스의 공동 배양 심장 세포에 이르기까지 생성된 힘의 실시간 계산을 허용하는 실험용 설정에서부터다양합니다. 다른 접근법은 조직 패치11에서돌출 된 마이크로 포스트 중 현탁되는 3D 하이드로겔에서 모노 배양 CM에서 심근 적색을 모방하는 미세 몰딩 기술을 구현하는 데 중점을 두어 들여진 마이크로그루브(12,13)에중점을 두고 있다. 이러한 각 방법에는 고유한 장점과 단점이 있으므로 의도된 적용 및 해당 생물학적 질문에 부합하는 기술을 활용하는 것이 관련되어 있다.
줄기 세포 유래 CM의 성숙을 향상 하는 능력은 성인 같은 심근 조직의 성공적인 체 외 공학 및 임상 해석에 후속 결과의 번역에 대 한 필수적이다. 이를 위해, CM을 성숙하는 방법은 2D 와 3D14,15,16모두에서 널리 탐구되었습니다. 예를 들어, EHT에 통합된 전기 자극, 표면 지형과 CM의 강제 정렬, 신호 신호 신호, 공동 배양및/또는 3D 하이드로겔 조건에서 인한 성장 인자 등은 모두 세포 형태학, 칼슘 취급, 육종 구조, 유전자 발현 또는 수축력 중 적어도 하나에서 CM 성숙에 찬성하는 변화로 이어집니다.
이러한 모델 중, 미세 유체 플랫폼을 활용하는 접근 방식은 그라데이션 제어, 제한된 세포 입력 및 최소한의 필요한 시약과 같은 특성상 특정 이점을 유지합니다. 더욱이, 많은 생물학적 복제는 미세유체 플랫폼을 사용하여 한 번에 생성될 수 있으며, 생물학적 관심의 능력을 더 잘 해부하고 통계적힘(17,18,19)에찬성하여 실험시 크기를 증가시키는 역할을 한다. 또한, 미세유체 장치 제조 공정에서 포토리소그래피를 사용하면 조직 재생 및 질병모델링에대한 상이한 적용을 위해 주변 세포 구조 및 거시 수준의 조직아키텍처를향상시키기 위해 중견수 큐역할을 하는 마이크로 및 나노 수준에서 정밀기능(예를 들어, 지형)을 생성할 수 있다.
우리는 이전에 표면 지형을 통합하는 새로운 3D 심장 조직 온 칩 모델의 개발을 시연, 타고난 타원형 마이크로 포스트의 형태로, 상호 연결된, 이소트로피 조직(20)에하이드로겔 캡슐화 공동 배양 심장 세포를 정렬. 배양 14일 후, 미세유체 장치 내에서 형성된 조직은 단층 및 3D 이소트로픽대조군(23)과비교했을 때 표현형, 유전자 발현 프로파일, 칼슘 취급 특성 및 제약 반응에서 더욱 성숙하다. 본 명세서에 기재된 프로토콜은 hiPSC 유래 CM을 사용하여 미세유체 장치 내에서 이러한 3D 공동 배양, 정렬(즉, 애니소트로픽) 인간 심장 조직을 만드는 방법을 설명한다. 구체적으로는 CM을 향해 hiPSC를 분화하고 정화하는 방법, 기존 공동 배양 인구를 생성하기 위한 CCF의 보충, 콜라겐 하이드로겔 내에 캡슐화된 세포 집단의 삽입, 수축 및 면역형을 통한 3D 건설 조직의 후속 분석 등을 설명한다. 그 결과 3D 엔지니어링 마이크로 조직은 기초 생물학 연구, CVD 모델링 및 제약 테스트를 포함한 다양한 응용 분야에 적합합니다.

<table><tbody><tr><td>0.65 mL 원심분리기 튜브</td><td>VWR</td><td>87003-290</td><td></td></tr><tr><td>1 mm 바이옵시 펀치</td><td>VWR</td><td>95039-090</td><td></td></tr><tr><td>1.5 mm 바이옵시 펀치</td><td>VWR</td><td>95039-088</td><td></td></tr><tr><td>15 mL 팔콘 튜브</td><td>VWR</td><td>89039-670</td><td></td></tr><tr><td>18x18mm 커버슬립</td><td>VWR</td><td>16004-308</td><td>커버슬립은 고배율 이미징</td></tr><tr><td>을 위해 No.1이어야 합니다.4% 파라포름알데히드</td><td>ThermoFisher</td><td>101176-014</td><td></td></tr><tr><td>6-well flat botttom 조직 배양 플레이트</td><td>VWR</td><td>82050-844</td><td></td></tr><tr><td>B27 마이너스 인슐린</td><td>LifeTech</td><td>A1895602</td><td></td></tr><tr><td>B27 플러스 인슐린</td><td>LifeTech</td><td>17504001</td><td></td></tr><tr><td>CHIR99021</td><td>VWR</td><td>10188-030</td><td></td></tr><tr><td>콜라겐 I, 쥐 꼬리</td><td>Corning</td><td>47747-218</td><td></td></tr><tr><td>DMEM F12</td>, <td>ThermoFisher</td><td>11330057</td><td></td></tr>, <tr><td>DPBS,</td><td>ThermoFisher</td><td>21600069</td><td></td></tr><tr><td>E8</td>, <td>ThermoFisher</td><td>A1517001</td>은 <td>사내에서 만들 수도 있습니다</td></tr>: <tr><td>EDTA</td><td>VWR</td><td>45001-122</td><td></td></tr><tr><td>에탄올</td><td></td><td></td><td></td></tr>, <tr><td>FGM3</td>, <td>VWR</td><td>10172-048</td><td></td></tr><tr><td>GFR-Matrigel</td><td>VWR</td><td>47743-718</td><td></td></tr><tr><td>글리신</td><td>시그마</td><td>G8898-500G</td><td></td></tr><tr><td>염소 혈청</td><td>VWR</td><td>10152-212</td><td></td></tr><tr><td>hESC-Matrigel</td><td>Corning</td><td>BD354277</td><td></td></tr><tr><td>IPA</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>IWP2</td><td>Sigma</td><td>I0536-5MG</td><td></td></tr><tr><td>Kimwipes</td><td>VWR</td><td>82003-820</td><td></td></tr><tr><td>MTCS</td><td>Sigma</td><td>440299-1L</td><td></td></tr><tr><td>NaN3</td><td>Sigma</td><td>S2002-25G</td><td></td></tr><tr><td>NaOH</td><td>Sigma</td><td>S5881-500G</td><td></td></tr><tr><td>펜/스트렙</td><td>VWR</td><td>15140122</td><td></td></tr><tr><td>페트리 접시 (150x15mm)</td><td>VWR</td><td>25384-326</td><td></td></tr><tr><td>페트리 접시 (60x15mm)</td><td>VWR</td><td>25384-092</td><td></td></tr><tr><td>페놀 레드</td><td>시그마</td><td>P3532-5G</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640</td><td></td> RPMI <td>MT10040CM 1640</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640 마이너</td>스 <td>포도당 VWR</td><td>45001-110</td><td></td></tr><tr><td>실리콘 웨이퍼 (100mm)</td><td>University Wafer</td><td>1196</td><td></td></tr><tr><td>젖산나트륨</td><td>시그마</td><td>L4263-100ML</td><td></td></tr><tr><td>SU8 2075</td><td>Microchem</td><td>Y111074 0500L1GL</td><td></td></tr><tr><td>SU8 개발자</td><td>ThermoFisher</td><td>NC9901158</td><td></td></tr><tr><td>Sylgard 엘라스토머</td><td>Essex Brownell</td><td>DC-184-1.1</td><td></td></tr><tr><td>T75 플라스크</td><td>VWR</td><td>82050-856</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma</td><td>T8787-100ML</td><td></td></tr><tr><td>TrypLE</td><td>ThermoFisher</td><td>12604021</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA (0.5%)</td><td>ThermoFisher</td><td>15400054</td><td></td></tr><tr><td>Tween20</td><td>Sigma</td><td>P9416-50ML</td><td></td></tr><tr><td>Y-27632</td><td>줄기 세포 기술</td><td>72304</td><td></td></tr><tr><td>EVG620 Aligner</td><td>EVG</td><td></td><td></td></tr><tr><td>플라즈마 클리너 PDC-32G</td><td>Harrick Plasma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zeiss AxioObserver Z1 현미경</td><td>Nikon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Leica SP8 컨포칼 현미경</td><td>Leica</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

미세 유체 플랫폼 내에서 3d 조직 된 인간 심장 조직 개발

Developing 3D Organized Human Cardiac Tissue within a Microfluidic Platform

전 세계적으로 사망의 주요 원인은 심혈관 질환 (CVD)으로 지속됩니다. 그러나, 심장 근육의 생리적, 생물학적 복잡성을 모델링, 심근, 시험관 내에서 달성하기 위해 악명 높게 어렵다. 주로, 장애물은 성인 또는 성인과 같은 표현형을 전시하고 성공적으로 심근의 세포 복잡성과 복잡한 3D 아키텍처를 복제 할 수있는 인간의 심근 세포 (CM)에 대한 필요성에 있다. 불행히도, 윤리적 우려와 가능한 1 차 환자 파생 인간 심장 조직의 부족으로 인해, CM의 최소한의 증식과 결합, 실행 가능한 인간 CM의 소싱은 심장 조직 공학을위한 제한 단계되었습니다. 이를 위해 대부분의 연구는 인간 CM의 주요 공급원으로 인간 유도만능 줄기 세포(hiPSCs)의 심장 분화로 전환되어 심장 조직 모델링을 위한 시험관 내의 hiPSC-CM을 광범위하게 통합하는 결과입니다.
여기서, 우리는 미세 유체 장치 내에서 3D 성숙한 줄기 세포 유래 인간 심장 조직을 개발하기위한 프로토콜을 시연한다. 당사는 hiPSC 유래 CM에서 3D 내 이소성 심장 조직-온-어칩 모델의 생성을 구체적으로 설명하고 시각적으로 시연합니다. 우리는 주로 CM을 위해 선택하는 정화 프로토콜, 인간 CF (hCs)와 CM을 혼합하여 정의된 비율을 가진 세포의 공동 배양, 콜라겐 기반 하이드로겔 내에서 이 공동 배양의 중단을 설명합니다. 우리는 또한 우리의 잘 정의 된 미세 유체 장치 내에서 세포 라덴 하이드로겔의 주입을 시연, 주변 세포와 하이드로 겔 매트릭스의 높은 수준의 정렬을 유도하기 위해 표면 지형 역할을 비틀 거리는 타원형 마이크로 포스트로 내장, 네이티브 심근의 아키텍처를 모방. 우리는 제안 된 3D anisotropic 심장 조직 -에 칩 모델은 기본 생물학 연구에 적합 하다는 것을 구상, 질병 모델링, 그리고, 스크리닝 도구로 그것의 사용을 통해, 제약 테스트.

hiPSC로부터 매우 정제된 CM 군수를 얻으려면 Lian 분화프로토콜(33)과 도야마 정화단계(34)의 조합을 포함하는 수정된 버전이 사용됩니다(실험 타임라인을 위한 도 1A 참조). hiPSC는 콜로니와 같은 , ~85% 컨서블이 되어야 하며, CM 분화(도1B)의발병 시, 통과 후 3~4일 후에 문화 전체에 균등하게 확산되어야 한다. 구체적으로, 0일째에 hiPSC 콜로니는 SOX2 및 나노그(도1C)를포함한 흉발 전사 인자의 높은 발현을 가져야 한다. 이 프로토콜에 기초하여, 성공적인 줄기 세포 분화 및 정제 과정의 증거는 최소한의 주변 비 CM으로 육종 α 액틴을 표현하는 CM의 조밀한 콜로니와 함께 도 1D에서입증된다. 또...

이 프로토콜의 목표는 심장 조직 공학, 약물 스크리닝 및 질병 모델링을 위해 심장 섬유아세포(CFs)와 공동 배양된 줄기 세포 유래 심근세포(CFs)로 구성된 고도로 정렬된 인간 심장 조직의 3차원(3D) 미세유체 모델의 개발을 설명하고 시연하는 것이다.

미세 유체 플랫폼 내에서 3D 조직 된 인간 심장 조직 개발

The leading cause of death worldwide persists as cardiovascular disease (CVD). However, modeling the physiological and biological complexity of the heart ...

심혈관 질환은 전 세계적으로 사망의 첫 번째 원인으로 남아 있습니다. 전통적인 체외 모델은 단층 문화에 의존합니다. 그러나 심장, 특히 심장 근육 이나 심근은 3D 이소트로피 및 세포 구성에서 복잡합니다.따라서, 체외 모델 내의 조직 조성의 복잡성을 개선하는 것이 중요하며 세포 성분과 심근의 구조를 더 잘 모방한다. 여기서, 우리는 새로운 미세 유체 장치 내에서 3D 성숙한 줄기 세포 유래 인간 심장 조직의 개발을 위한 프로토콜을 보여줍니다. 이 장치는 주변 하이드로겔 캡슐화 심장 세포의 높은 수준의 정렬을 유도하는 타고난 타원형 마이크로 포스트가있는 3D 주요 조직 채널을 통합합니다.메인 채널은 조직 전체에 영양 확산을 가능하게 하는 사출 포트와 미디어 채널에 의해 측면. 미세 유체 장치를 처리하는 데 필요한 치료로 인해 이 프로토콜의 시각적 표현은 조직 정렬을 강화하기 위해 내장 된 마이크로 포스트가있는 미세 유체 장치 내에서 3D 심장 조직을 적절하게 확립하는 데 도움이됩니다. 인간의 심장 섬유아세포를 해리하기 위해 먼저 인큐베이터에서 플라스크를 꺼낸다.생물 안전 캐비닛 내부에 넣고 플라스크에서 소비 된 미디어를 흡인하기 시작합니다. 그런 다음 PBS 1X의 3 개의 ML을 가져 가서 플라스크를 씻으십시오. 캡을 닫고 플라스크를 소용돌이어 바닥이 PBS로 적절하게 코팅되도록 합니다.PBS를 흡인합니다. 37도 트립신의 3M를 가지고 플라스크에 추가합니다. 그런 다음 플라스크를 기울이고 바닥을 완전히 코팅할 수 있도록 소용돌이합니다.그런 다음 인큐베이터에 4~6분 간 넣습니다. 3개의 ML을 복용하고 플라스크에 추가하여 FGM3로 트립신을 중화시다. 플라스크 뒷면에 남아 있는 셀을 빼내기 위해 용액을 위아래로 피펫합니다.15 ML 팔콘 튜브에서 셀 서스펜션을 수집합니다. 세포 현탁액의 10 마이크로 리터를 가지고 현미경으로 세포를 계산하기 위해 혈종계에서 분배하십시오. 4 분 동안 250 G에서 세포 현탁액을 원심 분리합니다.원심 분리 후, 셀 펠릿을 방해하지 않도록 주의되는 슈퍼 나티부를 흡인. ML 서스펜션당 원하는 7,500만 개의 세포를 만들기 위해 신선한 FGM3로 셀 펠릿을 다시 중단합니다. 세포를 다시 중단한 다음 느슨하게 장착 된 캡으로 튜브를 내려 놓습니다.심근세포를 분리하려면 배양기에서 접시를 꺼내 미디어를 흡인하십시오. PBS의 6M를 가지고 각 우물에 PBS의 하나의 ML이 있도록 우물을 씻어. PBS를 흡인하고, 접시에 부착된 세포를 방해하지 않도록 주의하십시오.6개의 웰 플레이트의 각 웰에 ML이 1ML이 되도록 따뜻한 트립슬 익스프레스 6M을 추가합니다. 10 분 동안 트립LE로 세포를 배양합니다. 10 분 후, RPMI 플러스 인슐린의 6 MLs와 트립을 중화하여 각 우물에 하나의 RMPI를 추가합니다.ML 파이펫 하나를 사용하여 용액을 수집하고 우물 뒤쪽에서 폭발하여 모든 셀이 해제되도록 하십시오. 15 ML 팔콘 튜브에서 셀 서스펜션을 수집합니다. 3분 동안 300G에서 튜브를 원심분리합니다.원심 분리 후, 미디어와 트립플을 흡인. 이 단계는 민감한 심근세포를 세척하는 것이 중요합니다. 이 단계는 모든 트립슬이 3D 심장 조직 형성에서 사라졌음을 보장합니다.RPMI 플러스 B27 플러스 인슐린의 5개의 MLs에서 세포 펠릿을 다시 중단합니다. 1ML 파이펫을 사용하여 용액을 위아래로 파이펫하여 균일한 셀 서스펜션을 보장합니다. 혈종계로 계산하기 위해 셀 서스펜션의 10 마이크로리터를 복용하십시오.3분 동안 300G에서 세포를 원심분리합니다. 원심 분리 후 미디어를 두 번째로 흡인시합니다. ML 서스펜션당 7,500만 개의 세포를 달성하기 위해 적절한 양의 RPMI 플러스 B27 플러스 인슐린을 추가한 다음 다시 중단합니다.캡슐화를 위한 콜라겐 솔루션을 준비하려면 모든 시약을 후드의 아이스박스에 보관하십시오. 그런 다음 주식 콜라겐의 75 마이크로 리터를 가져 가라. 콜라겐은 매우 점성이 있으므로 파이펫으로 천천히 섭취한 다음 얼음 위에 미세 원심 분리 튜브를 분배합니다.13.85 마이크로리터의 RPMI를 가져 와서 팔콘 튜브의 콜라겐에 추가하십시오. 그런 다음 페놀 레드 10 마이크로 리터를 넣고 얼음에 혼합물을 추가하고 다시 중단하십시오. 마지막으로, 하나의 정상 NaOH의 1.15 마이크로 리터를 가지고 중화현탁액에 추가합니다.그런 다음 200 마이크로 리터 파이펫 팁을 가지고 서스펜션을 다시 일시 중단합니다. 다음 단계는 콜라겐 메트로겔 내의 세포의 캡슐화이다. 그런 다음 8 개의 마이크로 리터의 알리쿼터를 가져 와서 얼음 위에 신선한 팔콘 튜브를 추가하십시오.그런 다음 CS의 두 마이크로 리터를 가지고 그 세포 혼합물에 추가합니다. 세포 현탁액을 다시 중단하고 셀 서스펜션의 5.6 마이크로 리터를 잡고 신선한 팔콘 튜브에 넣습니다. 그런 다음 방금 준비한 콜라겐을 잡고 콜라겐의 마이크로리터 4기를 가져 가십시오.혼합물을 위아래로 피펫하여 셀 하이드로겔 현탁액의 균일한 분포를 보장합니다. 젤 주입이 준비되면 장치에 삽입 할 수 있습니다. 새 팁을 가지고 다시 중단합니다.장치의 페트리 접시를 가지고, 사출 포트에 팁을 삽입하고, 천천히 꾸준히 주입. 장치 채널이 셀 하이드로겔 서스펜션으로 채워질 때 표시됩니다. 다른 포트가 채워지면 주입을 중지하고 팁을 제거합니다.주입 후, 핀셋으로 장치를 뒤집어 9 분 동안 인큐베이터에 물로 더 큰 페트리 접시 안에 놓습니다. 9분 후, 장치를 인큐베이터에서 꺼내 똑바로 뒤집은 다음 인큐베이터에 9분 이상 다시 배치하여 하이드로겔 중합화를 완료합니다. 이제 미디어를 추가할 차례입니다.따라서 RMPI + B27을 가져 와서 용지 포트에 팁을 삽입하고 천천히 밀어 넣기 시작합니다. 그런 다음 반대 미디어 포트에서 그렇게 합니다. 미디어가 주입되지 않는 것을 발견할 수 있으므로 포트 위에 미디어 방울을 넣은 다음 파이펫을 사용하여 부정적인 압력을 사용하여 미디어를 다른 쪽에서 끌어낼 수 있습니다.따라서 미디어가 채널을 통해 당겨지기 시작하면 표시됩니다. 모든 미디어 채널에 미디어가 추가되면 장치는 37도에서 인큐베이터에 다시 넣습니다. 미세 유체 장치는 왼쪽 상단 모서리에 표시됩니다.문화의 일 1, 7, 14이 이미지를 표시합니다. 배양 14일 후에, 세포는 마이크로포스트 의 주위에 형성하는 높게 정렬된 구조물로 응축되어야 합니다. 14일째의 흔적은 자연수축의 C뿐만 아니라 액틴 염색 및 심장 마커 염색 조직의 면역 형광 이미지에 여기에 표시됩니다.볼 수 있는 것은 문화에서 14일 후에 형성되는 고도로 정렬된 액틴 섬유뿐만 아니라 병렬 로스트화된 성숙한 사커메레와 국산화된 갭 접합체입니다. 이 절차 동안, 조기 중합을 방지하기 위해 세포 하이드로겔 주입 중 얼음에 대한 저온에서 모든 재료를 유지하는 것이 중요합니다. 미세 유체 장치는 제조, 주입 및 확장 된 조직 배양 중에 모두주의로 처리해야합니다.세포 주사는 미디어 첨가 전에 조기 중합 또는 하이드로겔 건조를 방지하기 위해 신속하게 수행되는 동안 전체 채널이 채워지도록 안정적인 과정이어야합니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

정렬 심근 조직의 생성 임상 유용한 목적에 줄기 세포 생물학의 최근 발전을 조절하기위한 중요한 요구 사항입니다. 여기에 우리는 세포의 형태와 기능의 정확한 제어를위한 microcontact 인쇄 방법을 설명합니다. 심장 progenitors을 파생 배아 줄기 세포의 높은 정화 인구 사용하여, 우리는 비 등방성 기능 심근 조직을 생성합니다.

Microcontact 인쇄를 통해 정렬 기능 심근 조직의 생성

이 원고는 표면 마커 발현과 세포 분류를 사용하여 정의된 공학적 심장 조직의 생성을 설명합니다. 그런 다음 정의된 조직을 다중 조직 생물반응기에서 사용하여 심장 세포 치료의 메커니즘을 조사하여 기능적이면서도 제어된 인간 심장 모델 시스템을 제공할 수 있습니다.

정의 인간 공학 심장 조직의 건설 심장 세포 치료의 메커니즘을 연구하는

이 프로토콜은 생체 재료를 사용하지 않고 심장 ​​조직의 3D bioprinting을 설명합니다. 3D bioprinted 심장 패치는 구성 요소 spheroids의 기계적 통합을 나타내며 심장 조직 재생 및 심장병의 3D 모델로서 매우 유망합니다.

3D Bioprinting을 이용한 Spheroids의 기계적 통합을 보여주는 심장 조직의 생성

우리 어디 보조 세포 유형 수 더 시드할 수이 microfibrous 구조 vascularized 조직 및 organoids를 생성 하는 틈새 공간으로 microfibrous 혈관 침대 엔지니어링에 대 한 미세 bioprinting 전략에 따라 일반화 된 프로토콜을 제공 합니다.

공학에 대 한 미세 Bioprinting 나가도록 조직 및 Organoids

이 프로토콜 만족 구조적 무결성 및 동기 박동 동작 3 차원 비 계 없는 심장 조직을 만들 순 형 기반 방법을 설명 합니다.

비 계-무료 3 차원 심장 조직 창조의 그물 형 기반 방법

여기서, 우리는 미리 분화된 인간 유도만능 줄기 세포 유래 심근세포, 심장 섬유아세포 및 내피 세포로 구성된 3D 자가 조립 심장 미세 조직 배열을 생성하는 사용하기 쉬운 방법론을 기술합니다. 심장 미세 조직을 생성하는 기술을 요구하는 이 사용자 친화적이고 낮은 세포는 질병 모델링 및 약물 개발의 초기 단계를 위해 구현될 수 있습니다.

인간 iPSC 유래 심근세포, 심장 섬유아세포 및 내피 세포를 사용하여 3D 심장 미세 조직 배열의 제조

이 프로토콜은 매달려 방울에 세포를 공동 배양하여 3D 심장 스페로이드 (CSs)를 제조하는 것을 목표로합니다. 콜라겐 임베디드 CS는 심부전을 모델링하기 위해 생리적 농도에서 독소루비신(DOX, 심독성 제) 으로 치료됩니다. DOX 처리된 CS를 사용하여 시험에서 시험은 심부전 환자를 위한 새로운 치료를 확인하기 위하여 이용될 수 있습니다.

인간 심장 병리학을 연구하기 위하여 체외 생체 공학심장 조직에서와 같이 심장 스페로이드

여기서, 우리는 자기 조직에 의하여 인간 다능성 줄기 세포를 사용하여 발달적으로 관련있는 인간 심장 오르가노이드 (hHOs)를 만드는 프로토콜을 기술합니다. 이 프로토콜은 발달 단서의 순차적 활성화에 의존하고 매우 복잡하고 기능적으로 관련된 인간 심장 조직을 생성합니다.

다능성 줄기 세포에서 파생된 자가 조립 인간 심장 오르가노이드 생성

줄기 세포 유래 심근 세포를 사용하여 생체 공학적으로 설계된 3차원 심장 조직은 건강한 심근과 병든 인간 심근 을 체외 에서 연구하는 동시에 천연 심장 틈새 시장의 주요 측면을 요약하기 위한 유망한 모델로 부상했습니다. 이 원고는 인간 유도 만능 줄기 세포 유래 심근세포에서 생성된 high-content engineered 심장 조직을 제작하고 분석하기 위한 프로토콜을 설명합니다.

공학적 심장 조직의 데이터 수집 및 모델 처리량을 개선하기 위한 바이오리액터 설계

용융 전기방사 쓰기(MEW), 폴리카프로락톤(PCL) 스캐폴드 및 피브린 하이드로겔을 hiPSC 유래 심근세포 및 섬유아세포와 결합한 3D 심근 조직을 생성하기 위해 재현 가능한 방법이 제시됩니다. 이 기술은 스캐폴드 아키텍처를 정밀하게 제어하며 전임상 약물 테스트 및 심장 질환 모델링에 적용할 수 있습니다.

폴리카프로락톤 골격 및 hiPSC 유래 심장 세포의 용융 전기방사 쓰기를 사용한 3D 인간 심근 조직 생성

배우세요 미세 유체 장치를 활용한 3D 인간 심장 조직 공학 기법을. 줄기세포 유래 심근세포와 교원질 하이드로겔을 사용하여 천연 심근과 유사한 이방성 조직을 구축하는 방법을 익히고, 질병 모델링 및 약물 스크리닝에 활용하세요.

미세 유체 플랫폼 내에서 3D 조직 된 인간 심장 조직 개발

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