Gebruik van het MicroSiM (μSiM) barrièreweefselplatform voor het modelleren van de bloed-hersenbarrière
January 12th, 2024
Dit rapport biedt protocollen voor assemblage, celkweek en assays op het μSiM-platform voor de constructie van bloed-hersenbarrièremodellen.
We ontwikkelen een weefsel GI-model van de bloed-hersenbarrière om de impact van sepsis op de hersenen en de bijdrage van door bloed overgedragen factoren te begrijpen. Met behulp van door de mens geïnduceerde pluripotente stamcellen. We zijn van plan om de bijdrage van genetische factoren aan de gevoeligheid van bepaalde patiëntenpopulaties te evalueren.
De huidige experimentele uitdagingen binnen de weefselchipgemeenschap zijn de reproduceerbaarheid van resultaten en de adoptie van technieken door externe laboratoria. Unieke ontwerpen van weefselchips, kleine volumes in weefselchips en het ontbreken van standaard functionele assays dragen allemaal bij aan deze uitdagingen en beperken gebruikers vaak tot fluorescerende assays als hun primaire output. Micro simm-apparaten bieden modulariteit voor veelzijdige in vitro modellering, een glazen lichtoppervlak dat ideaal is voor lifestyle-beeldvorming met hoge resolutie en ultra syn 100 nanometer, sterk geproduceerd nanomembraan, wat zorgt voor naadloze overspraak van oplosbare factoren en nauwkeurige permeabiliteitstests.
Met de microsimulatie hebben we gezien dat specifieke celtypen de neiging hebben om meer van de matrixeiwitten te produceren die een ondersteunende steiger rond de bloedvaten van de hersenen vormen. Nu kunnen we ons afvragen of ontsteking ervoor zorgt dat dezelfde cellen hun matrices versterken of afbreken, waardoor de integriteit van de barrière verandert. In de toekomst zullen we nog een compartiment aan het model toevoegen met groene cellen zoals astrocyten en microglia om te bestuderen hoe die cellen interageren met de bloed-hersenbarrière in gevallen van systemische ontsteking zoals sepsis.
We zijn ook van plan om aanvullende oorzaken van systemische ontsteking te onderzoeken, zoals postoperatief delirium, bovenop dementie.
Overzicht
Deze studie ontwikkelt een weefselchipmodel van de bloed-hersenbarrière om de effecten van sepsis op de hersenfunctie te onderzoeken. Met behulp van humane geïnduceerde pluripotente stamcellen, is het onderzoek gericht op het beoordelen van genetische factoren die de vatbaarheid van patiënten beïnvloeden.
Belangrijke onderdelen van het onderzoek
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschap
- Celbiologie
- Weefseltechniek
Achtergrond
- Het begrijpen van de bloed-hersenbarrière is cruciaal voor het bestuderen van neurologische aandoeningen.
- Huidige uitdagingen omvatten reproduceerbaarheid en standaardisering in weefselchiptechnologie.
- MicroSIM-apparaten bieden innovatieve oplossingen voor in vitro-modellering.
- De invloed van ontsteking op de integriteit van de barrière is een belangrijk onderzoeksgebied.
Doel van het onderzoek
- Om een betrouwbaar model te creëren voor het bestuderen van de dynamischen van de bloed-hersenbarrière.
- Om te onderzoeken hoe systemische ontsteking de gezondheid van de hersenen beïnvloedt.
- Om de rol van verschillende celtypen bij het behoud van de integriteit van de barrière te evalueren.
Gebruikte methoden
- Assemblage van microSIM-apparaten voor celkweek.
- Protocollen voor celzaaien en incubatie voor endotheelcellen.
- Immunokleurtechnieken voor het visualiseren van celinteracties.
- Confocale microscopie voor beeldvorming en analyse van barrière-eigenschappen.
Belangrijkste resultaten
- MicroSIM-apparaten toonden effectieve celkweekcondities.
- Ontsteking bleek de productie van matrixeiwitten te veranderen.
- Optimale zaaidensiteiten werden geïdentificeerd voor effectieve co-cultuur.
- Er werden verschillende cellagen waargenomen, wat duidt op een succesvolle modelontwikkeling.
Conclusies
- Het microSIM-platform is een veelbelovend hulpmiddel voor het bestuderen van de bloed-hersenbarrière.
- Toekomstige studies zullen het model uitbreiden met astrocyten en microglia.
- Dit onderzoek kan leiden tot een beter begrip van de effecten van systemische ontsteking op de hersenen.
