Titel Cell Encapsulation door Droplets
October 1st, 2007
Mijn naam is Hang Moon. Ik werk samen met de professor van de condooms. Hij en ik werken met het XYJ-stadium om een 3D-structuur van cellen te maken.
Hallo, ik ben PE en Lynn en ik werk aan het celprintproject met celafkapsing en media en gels. Dit is een solenoïde voor het uitwerpen van een cel en celmengsel van aros over celmedia. De so-klep wordt geactiveerd door twee signaallijnen.
De signaallijn komt van een droog bord hier. Het signaal komt van hier. Die lijn door die lijn, die één is de functie van de eerste generator.
Dus eerst wordt het gegenereerd door onze geprogrammeerde manier. Dus als je wilt, wil je de portemonnee veranderen, kun je het programma veranderen met die schakellijn of je kunt dat procesgenerator naar de computer bedienen. De cellulaire klep wordt geopend en gesloten door het elektrische signaal, maar de cel wordt gevoed door die lijn.
De cel en het media of agro-gel worden gevoed door de spuitnaalden. De spuitnaalden in het water, binnenin de spuit is de druklicht door de lucht. De onder druk staande lucht wordt geleverd door een tank zoals hier de lijn.
Dus de kleine lijn en de geïoniseerde lucht vliegen door het luchtfilter. Het luchtfilter onderscheidt het stof en andere soorten vuil. Dat is de drukgever die we noemen, die het signaal genereert dat wordt gebruikt om de zonne-luchtklok of gesloten zonne-luchtklep computer is verbonden via P-I-B-U-S-V-connector.
Dus we kunnen de USB-poort rechtstreeks gebruiken op onze computer, de laptopcomputer. Dus die één is verbonden met die kant hier. En dan kunnen we controleren via de controlelaptop hier.
Dus als we de synchronisatie van de beweging van het podium en het openen van de bel willen, kan dit worden bestuurd door dezelfde controller als een laptop. Dus we kunnen het moment bepalen wanneer het opent, wanneer het sluit, en wanneer het beweegt en wanneer het stopt. En we kunnen de beweging en het openen van de bel synchroniseren.
Dat podium is het gemotoriseerde podium. Het wordt automatisch automatisch verplaatst door de doodsignaallijn en de motor. Dus motorisatie is 0,1 micrometer.
Dus het kan idealiter de lijn tot 100 millimeter lijn tekenen. Dus de jet-as beweegt, gaat op en neer op die manier. Dus het controleert de dop tussen het substraat en de zonneband.
Dus het kan de hoogte van de uitwerping regelen. Dat substraat is verbonden met de XY-stadia hier, X hier en Y daar. Dus het beweegt rond een plan XY-plan.
Dus het tekent wat functiedemo goed stadia zijn drie X's, X, Y en G.Dus de jet kan jet-as of XY-as wordt geregeld door signaal hier. Dus signaallijn is verbonden met de bewegingscontroller hier. Die bewegingscontroller heeft helemaal geen handmatige schakelaar omdat het niet handmatig kan worden bestuurd.
Het wordt bestuurd door de laptopcomputer. Dus laptopcomputer is verbonden. De achterkant van de controller, we hebben drie x's voor een printcel XY-jet.
Dus het maakt drie verschillende soorten signaal onafhankelijk. En dan communiceert de bewegingscontroller via de rf 2, 3, 2 connectoren die rechtstreeks zijn verbonden met de USV. En dan is USV verbonden met laptopcomputer.
Dus laptop gecontroleerde lener. We gebruiken het AutoCAD-programma, we maken een gen A pad op die manier bam. En dan verandert het in de machinetaal op die manier.
Dus machinetaal wordt overgebracht naar de simpel karakter en getallen zoals dat. Er is elke positie gerelateerd aan de X, Y, Z-stadia hier I kies het bestand, bevat dat soort programma en dan open download programma op die manier. En dan kies ik uit het bestand zoals exact hetzelfde, het tekstbestand.
Alleen het tekstbestand wordt gedownload, kies tekstbestand en automatisch download van laptop naar com bewegingscontroller uitvoerend en dan gaat het de BAM-karakter zoals ik eerder vermeld, BAM. In deze flacon zijn N IH 3G drie muisvezelblastcellen. En ik ga eerst het oude media aspireren.
Dit proces is om de cellen door te geven en de cellen zijn gehecht aan de bodem van de flacon. Dus na het aspireren van het media, ga ik zes RYS inleggen die een enzym is.Oké? Dus nadat het trypsine in de flacon is geplaatst, moeten we drie tot vijf minuten wachten tot de cellen zich losmaken van de bodem van de flacon.
Nu zijn we klaar om het media in te brengen en de cellen in een centrifugeerbuisje te passeren. Het is een een-op-een verdunning. Dus ik plaats hier zes mil van dit media en ik ga de zaag een beetje uitwassen om er zeker van te zijn dat ze allemaal zijn doorgelaten.
En nu zijn de cellen klaar om in dit buisje te centrifugeren. Nu gaan we deze cellen centrifugeren bij duizend RPM drie tot vijf minuten. Nu de cellen in een pellet zijn gedraaid, ga ik het supernatant aspireren.
Nu ga ik de cellen uitwassen met PBS. En dit is voor, dit is voor het kleuren van de cellen. De kleurstoffen die we gebruiken zijn esterase-substraten.
Oké, nu gaan we weer centrifugeren en de cellen in een palet spinnen. En ik ga het PBS aspireren en ik ga de cellen resineren. Ik ben in media om te worden geteld.
Ik meng de cellen zodat wanneer we er een monster van nemen, de concentratie gelijkmatig door de buis zal zijn. Nu ga ik honderd microliters van de cellen nemen om de celdichtheid te meten. Nu zet ik honderd microliters type en blauw, wat een kleurstof is.
We gaan drie tot vijf minuten wachten om de kleurstof door de dode celmembranen te laten dringen. Wanneer we de cellen tellen, tellen we de blauwe niet. De cellen zijn klaar om te worden geteld met de hemo cytometer, ik ga vijftig microliters van het cellenmengsel overbrengen naar elke kant van de hemo cytometer.
Oké, ik ga het bedekken met een glazen zijkant. Er zijn twee kanten van de hemo cytometer. Ik ga de eerste kant tellen en na het tellen van beide kanten, ga ik het gemiddelde nemen en dan vermenigvuldigen met twee omdat we een een-op-een verdunning hadden met het type in blauw.
Dus in feite zal onze celdichtheid
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Overzicht
Dit artikel bespreekt de ontwikkeling van een 3D-celstructuur met behulp van een cellenprintproject. Het onderzoek omvat celincapsulatie en het gebruik van media en gels om het printproces te verbeteren.
Belangrijke studieonderdelen
Wetenschapsgebied
- Celbiologie
- 3D bioprinting
- Celincapsulatie
Achtergrond
- 3D bioprinting is een groeiend veld in weefselengineering.
- Celincapsulatietechnieken zijn cruciaal voor het behoud van cellevensvatbaarheid.
- Media en gels spelen een belangrijke rol in het printproces.
- Begrip van de mechanica van cellejectie is essentieel voor succesvol printen.
Doel van de studie
- Om een betrouwbare methode voor 3D-celprinten te creëren.
- Om de effecten van verschillende media en gels op cellevensvatbaarheid te onderzoeken.
- Om een solenoïdeklepsysteem te ontwikkelen voor nauwkeurige cellejectie.
Gebruikte methoden
- Ontwerp en implementatie van een solenoïdeklep voor cellejectie.
- Testen van verschillende media en gels voor optimale celincapsulatie.
- Gebruik van een 3D-printfase voor het bouwen van celstructuren.
- Activering van signaallijn voor de solenoïdeklep.
Belangrijkste resultaten
- Succesvolle ontwikkeling van een 3D-celstructuur met behulp van de printmethode.
- Identificatie van effectieve media en gels voor celincapsulatie.
- Demonstratie van de effectiviteit van de solenoïdeklep in cellejectie.
- Inzichten in de mechanica van het printproces.
Conclusies
- De studie breidt het veld van 3D bioprinting uit.
- Bevindingen kunnen leiden tot verbeterde technieken in weefselengineering.
- Toekomstig onderzoek kan aanvullende toepassingen van de ontwikkelde methoden verkennen.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
This work presents a programmable microfluidic platform for precise cell encapsulation and deposition, enabling reproducible 3D cellular architectures. The system supports early-stage target validation by providing controlled microenvironments for phenotypic screening and mechanistic de-risking of cellular responses. Integration with automated staging and valve control enhances throughput and reproducibility in discovery workflows.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses through controlled cell encapsulation in defined microgels.
- Operational Value: Supports biological de-risking by standardizing cellular input parameters for reproducible assay outputs.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems for downstream compound evaluation via consistent droplet-based cell deposition.
- Operational Value: Addresses assay standardization through programmable valve actuation and stage positioning for uniform sample preparation.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Discusses disease relevance through use of NIH 3T3 fibroblast cells as a model system for stromal interactions.
- Operational Value: Describes continuity from discovery through preclinical validation by enabling layered tissue-like structures for extended culture.
Pipeline & Workflow Integration
The method positions itself within the discovery continuum from Early Discovery to Lead Identification by enabling hypothesis-driven cellular patterning and quantitative response measurement.
- Discovery Biology: Explains how the method supports hypothesis testing via spatial control of cell-cell and cell-matrix interactions in printed architectures.
- Screening: Describes assay readiness through synchronized valve and stage control for precise picoliter-scale droplet generation.
- Analytics: Highlights live/dead fluorescence readouts (Calcium AM and Ethidium Homodimer) that enable quantitative viability assessment under blue/green excitation.
- Translational Research: Connects the method to preclinical continuity by using fibroblast models relevant to stromal tissue engineering and fibrosis modeling.
- Enterprise Reuse: Frames the method as a reusable capability through laptop-controlled motion and valve systems adaptable to multiple cell types and gel formulations.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence through reduced variability in cellular encapsulation and deposition.
- Operational Value: Standardization, reproducibility, and scalability via programmable pressure regulation (5 PSI) and motorized staging (0.1 µm resolution).
- Strategic Value: Better go/no-go decisions through standardized viability readouts and reduced false negatives in cytotoxicity screening.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization via quantifiable extracellular matrix mimicry and stromal interaction modeling.
Implementation Considerations
- Required scientific expertise in microfluidics, cell handling, and fluorescence microscopy.
- Instrumentation and analytical infrastructure needs include pressure-regulated syringe pumps, motorized XYZ stages, and fluorescence imaging systems.
- Cross-team standardization requirements for valve timing, pressure settings, and cell preparation protocols.
- Adaptation considerations across model systems including primary cells, stem cells, and co-culture configurations.
- Practical limitations include shear sensitivity during ejection and gel polymerization kinetics affecting droplet integrity.
