Name: Modelowanie zdrowych i dysbiotycznych mikrośrodowisk pochwy w ludzkiej pochwie na chipie (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-02-16T14:50:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: Poznaj modelowanie mikrośrodowiska pochwy na chipie z różnicowaniem nabłonka i współkulturą mikrobiomu. Ta metoda umożliwia badanie interakcji z mikrobiomem i odkrywanie terapii.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Badania te zostały sfinansowane przez Fundację Billa i Melindy Gatesów (INV-035977) oraz Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering na Uniwersytecie Harvarda. Dziękujemy również Gwenn E. Merry z Wyss Institute za redakcję tego rękopisu. Diagram na Rysunku 1 został stworzony za pomocą BioRender.

Microfluidic Vagina Chip for Studying the Vaginal Microbiome

<ol><li>Smith, S. B., Ravel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+vaginal+microbiota%2C+host+defence+and+reproductive+physiology%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">The vaginal microbiota, host defence and reproductive physiology.</a> J Physiol. 595 (2), 451-463 (2017).</li>
<li>Van De Wijgert, J., Jespers, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+global+health+impact+of+vaginal+dysbiosis%5BTitle%5D)+AND+%22Res+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The global health impact of vaginal dysbiosis.</a> Res Microbiol. 168 (9-10), 859-864 (2017).</li>
<li>Ralph, S. G., Rutherford, A. J., Wilson, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+bacterial+vaginosis+on+conception+and+miscarriage+in+the+first+trimester%3A+Cohort+study%5BTitle%5D)+AND+%22BMJ%22%5BJournal%5D)">Influence of bacterial vaginosis on conception and miscarriage in the first trimester: Cohort study.</a> BMJ. 319 (7204), 220-223 (1999).</li>
<li>Goldenberg, R. L., Hauth, J. C., Andrews, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intrauterine+infection+and+preterm+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22N+Engl+J+Med%22%5BJournal%5D)">Intrauterine infection and preterm delivery.</a> N Engl J Med. 342 (20), 1500-1507 (2000).</li>
<li>Han, Y., Liu, Z., Chen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+vaginal+microbiota+dysbiosis+in+gynecological+diseases+and+the+potential+interventions%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Role of vaginal microbiota dysbiosis in gynecological diseases and the potential interventions.</a> Front Microbiol. 12, 643422(2021).</li>
<li>Leitich, H., Kiss, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Asymptomatic+bacterial+vaginosis+and+intermediate+flora+as+risk+factors+for+adverse+pregnancy+outcome%5BTitle%5D)+AND+%22Best+Pract+Res+Clin+Obstet+Gynaecol%22%5BJournal%5D)">Asymptomatic bacterial vaginosis and intermediate flora as risk factors for adverse pregnancy outcome.</a> Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol. 21 (3), 375-390 (2007).</li>
<li>Torcia, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interplay+among+vaginal+microbiome%2C+immune+response+and+sexually+transmitted+viral+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Interplay among vaginal microbiome, immune response and sexually transmitted viral infections.</a> Int J Mol Sci. 20 (2), 266(2019).</li>
<li>Van Oostrum, N., De Sutter, P., Meys, J., Verstraelen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Risks+associated+with+bacterial+vaginosis+in+infertility+patients%3A+A+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Hum+Reprod%22%5BJournal%5D)">Risks associated with bacterial vaginosis in infertility patients: A systematic review and meta-analysis.</a> Hum Reprod. 28 (7), 1809-1815 (2013).</li>
<li>Lewis, F. M. T., Bernstein, K. T., Aral, S. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vaginal+microbiome+and+its+relationship+to+behavior%2C+sexual+health%2C+and+sexually+transmitted+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Obstet+Gynecol%22%5BJournal%5D)">Vaginal microbiome and its relationship to behavior, sexual health, and sexually transmitted diseases.</a> Obstet Gynecol. 129 (4), 643-654 (2017).</li>
<li>Hong, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+association+between+vaginal+microbiota+and+female+infertility%3A+A+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Gynecol+Obstet%22%5BJournal%5D)">The association between vaginal microbiota and female infertility: A systematic review and meta-analysis.</a> Arch Gynecol Obstet. 302 (3), 569-578 (2020).</li>
<li>Peelen, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+the+vaginal+microbiota+on+preterm+birth%3A+A+systematic+review+and+recommendations+for+a+minimum+dataset+for+future+research%5BTitle%5D)+AND+%22Placenta%22%5BJournal%5D)">The influence of the vaginal microbiota on preterm birth: A systematic review and recommendations for a minimum dataset for future research.</a> Placenta. 79, 30-39 (2019).</li>
<li>Smith, P. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Outcomes+in+prevention+and+management+of+miscarriage+trials%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22BJOG%22%5BJournal%5D)">Outcomes in prevention and management of miscarriage trials: A systematic review.</a> BJOG. 126 (2), 176-189 (2019).</li>
<li>Harp, D. F., Chowdhury, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trichomoniasis%3A+Evaluation+to+execution%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Obstet+Gynecol+Reprod+Biol%22%5BJournal%5D)">Trichomoniasis: Evaluation to execution.</a> Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 157 (1), 3-9 (2011).</li>
<li>Pastorek, J. G., Cotch, M. F., Martin, D. H., Eschenbach, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+and+microbiological+correlates+of+vaginal+trichomoniasis+during+pregnancy.+The+vaginal+infections+and+prematurity+study+group%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">Clinical and microbiological correlates of vaginal trichomoniasis during pregnancy. The vaginal infections and prematurity study group.</a> Clin Infect Dis. 23 (5), 1075-1080 (1996).</li>
<li>Petrin, D., Delgaty, K., Bhatt, R., Garber, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+and+microbiological+aspects+of+trichomonas+vaginalis%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Microbiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Clinical and microbiological aspects of trichomonas vaginalis.</a> Clin Microbiol Rev. 11 (2), 300-317 (1998).</li>
<li>Edwards, T., Burke, P., Smalley, H., Hobbs, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trichomonas+vaginalis%3A+Clinical+relevance%2C+pathogenicity+and+diagnosis%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Trichomonas vaginalis: Clinical relevance, pathogenicity and diagnosis.</a> Crit Rev Microbiol. 42 (3), 406-417 (2016).</li>
<li>Eade, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+and+characterization+of+bacterial+vaginosis-associated+pathogens+using+a+comprehensive+cervical-vaginal+epithelial+coculture+assay%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Identification and characterization of bacterial vaginosis-associated pathogens using a comprehensive cervical-vaginal epithelial coculture assay.</a> PLoS One. 7 (11), e50106(2012).</li>
<li>Fichorova, R. N., Yamamoto, H. S., Delaney, M. L., Onderdonk, A. B., Doncel, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+vaginal+microflora+colonization+model+providing+new+insight+into+microbicide+mechanism+of+action%5BTitle%5D)+AND+%22mBio%22%5BJournal%5D)">Novel vaginal microflora colonization model providing new insight into microbicide mechanism of action.</a> mBio. 2 (6), e00168(2011).</li>
<li>Herbst-Kralovetz, M. M., Pyles, R. B., Ratner, A. J., Sycuro, L. K., Mitchell, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+systems+for+studying+intercellular+interactions+in+bacterial+vaginosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">New systems for studying intercellular interactions in bacterial vaginosis.</a> J Infect Dis. 214, S6-S13 (2016).</li>
<li>Johnson, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+study+of+the+susceptibility+of+three+species+of+primate+to+vaginal+colonization+with+gardnerella+vaginalis%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Exp+Pathol%22%5BJournal%5D)">A study of the susceptibility of three species of primate to vaginal colonization with gardnerella vaginalis.</a> Br J Exp Pathol. 65 (3), 389-396 (1984).</li>
<li>Yildirim, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Primate+vaginal+microbiomes+exhibit+species+specificity+without+universal+lactobacillus+dominance%5BTitle%5D)+AND+%22ISME+J%22%5BJournal%5D)">Primate vaginal microbiomes exhibit species specificity without universal lactobacillus dominance.</a> ISME J. 8 (12), 2431-2444 (2014).</li>
<li>Edwards, V. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+models+of+the+cervicovaginal+epithelia+to+study+host-microbiome+interactions+and+sexually+transmitted+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Pathog+Dis%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional models of the cervicovaginal epithelia to study host-microbiome interactions and sexually transmitted infections.</a> Pathog Dis. 80 (1), 026(2022).</li>
<li>Zhu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ex+vivo+2D+and+3D+HSV-2+infection+model+using+human+normal+vaginal+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Oncotarget%22%5BJournal%5D)">Ex vivo 2D and 3D HSV-2 infection model using human normal vaginal epithelial cells.</a> Oncotarget. 8 (9), 15267-15282 (2017).</li>
<li>Barrila, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+host-pathogen+interactions+in+the+context+of+the+microenvironment%3A+Three-dimensional+cell+culture+comes+of+age%5BTitle%5D)+AND+%22Infect+Immun%22%5BJournal%5D)">Modeling host-pathogen interactions in the context of the microenvironment: Three-dimensional cell culture comes of age.</a> Infect Immun. 86 (11), e00282(2018).</li>
<li>Bein, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+organ-on-a-chip+models+of+human+intestine%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Mol+Gastroenterol+Hepatol%22%5BJournal%5D)">Microfluidic organ-on-a-chip models of human intestine.</a> Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 5 (4), 659-668 (2018).</li>
<li>Jalili-Firoozinezhad, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+complex+human+gut+microbiome+cultured+in+an+anaerobic+intestine-on-a-chip%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">A complex human gut microbiome cultured in an anaerobic intestine-on-a-chip.</a> Nat Biomed Eng. 3 (7), 520-531 (2019).</li>
<li>Valiei, A., Aminian-Dehkordi, J., Mofrad, M. R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gut-on-a-chip+models+for+dissecting+the+gut+microbiology+and+physiology%5BTitle%5D)+AND+%22APL+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Gut-on-a-chip models for dissecting the gut microbiology and physiology.</a> APL Bioeng. 7 (1), 011502(2023).</li>
<li>Izadifar, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mucus+production%2C+host-microbiome+interactions%2C+hormone+sensitivity%2C+and+innate+immune+responses+modeled+in+human+endo-+and+ecto-cervix+chips%5BTitle%5D)+AND+%22bioRxiv%22%5BJournal%5D)">Mucus production, host-microbiome interactions, hormone sensitivity, and innate immune responses modeled in human endo- and ecto-cervix chips.</a> bioRxiv. , (2023).</li>
<li>Mahajan, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vaginal+microbiome-host+interactions+modeled+in+a+human+vagina-on-a-chip%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiome%22%5BJournal%5D)">Vaginal microbiome-host interactions modeled in a human vagina-on-a-chip.</a> Microbiome. 10 (1), 201(2022).</li>
<li>Masson, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammatory+cytokine+biomarkers+to+identify+women+with+asymptomatic+sexually+transmitted+infections+and+bacterial+vaginosis+who+are+at+high+risk+of+HIV+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Sex+Transm+Infect%22%5BJournal%5D)">Inflammatory cytokine biomarkers to identify women with asymptomatic sexually transmitted infections and bacterial vaginosis who are at high risk of HIV infection.</a> Sex Transm Infect. 92 (3), 186-193 (2016).</li>
<li>Amsel, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonspecific+vaginitis.+Diagnostic+criteria+and+microbial+and+epidemiologic+associations%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Med%22%5BJournal%5D)">Nonspecific vaginitis. Diagnostic criteria and microbial and epidemiologic associations.</a> Am J Med. 74 (1), 14-22 (1983).</li>
</ol>

Donald Ingber jest założycielem, członkiem zarządu, przewodniczącym rady doradczej naukowej oraz posiadaczem udziałów w Emulate. Pozostali autorzy deklarują, że nie mają ze sobą konkurujących interesów.

Wcześniejsze modele in vitro ludzkiej pochwy nie oddają wiernie struktur tkanek pochwy, przepływu płynów ani interakcji gospodarz-patogen19,22. Modele zwierzęce są również ograniczone przez zmienność mikrobiomu międzygatunkową oraz różnice w cyklu rujowym lub menstruacyjnym 19,22. Niniejszy manuskrypt opisuje protokół mający na celu stworzenie modelu Organ Chip ludzkiej pochwy, który może skutecznie naśladować ludzkie reakcje na zdrowe i dysbiotyczne społeczności mikroorganizmów.
Protokół ten polega na zasiewaniu komórek nabłonka pochwy i fibroblastów po przeciwnych stronach wspólnej porowatej błony rozdzielającej równoległe mikrokanały w komercyjnie dostępnym urządzeniu Organ Chip z dwoma kanałami (patrz Tabela materiałów). Błona porowata umożliwia migrację czynników wzrostu i innych form komunikacji międzykomórkowej. Jednak powłoka kolagenowa i obecność monowarstw komórkowych uniemożliwiają mieszanie się ośrodka między kanałami. Po utworzeniu monowarstwy komórek nabłonka pochwy w kanale wierzchołkowym, do ośrodka przepływającego w kanale podstawowym wprowadzane są czynniki różnicowania, które przechodzi przez przestrzeń śródmiąższową i tym samym sprzyja różnicowaniu komórek nabłonka pochwy w celu utworzenia nabłonka warstwowego. Gęstość komórek nabłonka pochwy w momencie zasiewania jest kluczowym czynnikiem determinującym stan chipu pochwy na końcu fazy różnicowania. Dlatego przed rozpoczęciem różnicowania należy ocenić gęstość komórek nabłonka pochwy, która nie powinna być rozpoczęta wraz z utworzeniem monowarstwy. Ekspozycja na czynniki różnicujące może być kontynuowana do uzyskania pożądanej gęstości komórek nabłonka pochwy i przed inokulacją bakteryjną. Ponadto należy zauważyć, że tempo wzrostu może się różnić w przypadku pierwotnych komórek nabłonka pochwy od różnych dawców (lub z komercyjnych źródeł), co może wpływać na jakość generowanego chipu pochwy. We wszystkich badaniach mikrofluidycznych chipów organowych niezwykle ważne jest usunięcie wszelkich pęcherzyków, które mogą powstać w kanałach w całej hodowli chipów, ponieważ zakłócają przepływ medium i ostatecznie prowadzą do zmniejszenia dostępności składników odżywczych oraz utraty żywotności komórek. 
Protokół ten opisuje również, jak wykorzystać Vagina Chip do tworzenia społeczności bakteryjnej na chipie, które naśladują zdrowy stan pochwy lub bakteryjną waginozę. Chip pochwy może być również wykorzystywany do badania innych chorób lub zaburzeń pochwy; Jednak należy zachować ostrożność w poznawaniu cech każdej choroby oraz najlepszych sposobów korelacji wyników z wynikami klinicznymi podczas prowadzenia tych badań. Podsumowując, ludzki chip pochwy otwiera nowe możliwości badania wielu chorób i schorzeń związanych z FRT, a także może być cennym narzędziem do badania potencjalnych terapii.

Mikrobiom pochwy zdominowany przez Lactobacillus spp., który pomaga utrzymać kwaśne mikrośrodowisko, odgrywa ważną rolę w utrzymaniu zdrowia reprodukcyjnego kobiet1. Jednak czasami może dojść do zmiany w składzie społeczności mikroorganizmów tworzących mikrobiom, co skutkuje wzrostem różnorodności bakterii pochwy. Te dysbiotyczne zmiany, które często prowadzą do przejścia ze stanu zdominowanego przez mlekowce na bardziej zróżnicowane beztlenowe gatunki bakterii (np. Gardnerella vaginalis), wiążą się z różnymi chorobami układu rozrodczego, takimi jak bakteryjna wagina, zanikliwe zapalenie pochwy, infekcje dróg moczowych, kandydoza pochwy sromowa, zapalenie cewki moczowej oraz chorioamnionitis: 2,3,4,5 . Te choroby z kolei zwiększają ryzyko zakażenia chorób przenoszonych drogą płciową oraz zapalenia miednicy 6,7,8,9. Stanowią one również wyższe ryzyko przedwczesnych porodów i poronień u kobietw ciąży 10, 11, 12, a także są powiązane z niepłodnością13, 14, 15, 16.
Chociaż podjęto próby modelowania dysbiozy pochwy za pomocą komórek nabłonkowych pochwy hodowanych w statycznych, dwuwymiarowych (2D) systemach hodowlanych17,18, nie oddają one skutecznie fizjologii i złożoności mikrośrodowiska pochwy19. Modele zwierzęce były również wykorzystywane do badania dysbiozy pochwy; Jednak ich fazy menstruacyjne oraz interakcje gospodarz z mikrobiomem znacznie różnią się od tych u ludzi, dlatego istotność fizjologiczna wyników tych badań pozostaje niejasna 19,20,21. Aby przeciwdziałać tym problemom, organoidy oraz modele wkładek Transwella tkanek pochwy były również wykorzystywane do badania interakcji gospodarz-patogen w FRT 19,22,23,24. Ponieważ są to statyczne hodowle, mogą one wspierać współhodowlę ludzkich komórek z żywymi mikroorganizmami tylko przez krótki czas (<16-24 godziny) i brakuje im wielu innych potencjalnie ważnych cech fizycznych mikrośrodowiska pochwy, takich jak produkcja śluzu i przepływ płynów22.
Chipy organowe to trójwymiarowe (3D) systemy hodowli mikrofluidycznej, które zawierają jeden lub więcej równoległych pustych mikrokanałów wyłożonych żywymi komórkami hodowanymi pod dynamicznym przepływem płynów. Układy dwukanałowe umożliwiają odtwarzanie interfejsów tkanek narządowych poprzez hodowanie różnych typów komórek (np. fibroblastów nabłonka i stromalnych lub nabłonka i śródbłonka naczyniowego) po przeciwnych stronach porowatej błony oddzielającej dwa równoległe kanały (Rysunek 1). Obie tkanki mogą być niezależnie narażone na przepływ płynów, a także mogą doświadczać warunków mikrotlenowych, co umożliwia współhodowlę z złożonym mikrobiomem 25,26,27,28. To podejście zostało niedawno wykorzystane do opracowania ludzkiego chipu pochwy wyłożonego hormonalnie wrażliwym, pierwotnym nabłonkiem pochwy, połączonym z leżącymi pod nimi fibroblastami stromalnymi, który utrzymuje niskie stężenie tlenu fizjologicznego w lumencie nabłonka i umożliwia współhodowlę zdrowych i dysbiotycznych mikrobiomow przez co najmniej 3 dni in vitro29. Wykazano, że chip pochwy może być wykorzystywany do badania kolonizacji przez optymalne (zdrowe) konsorcja L. crispatus oraz wykrywania stanu zapalnego i urazu spowodowanego przez nieoptymalne (niezdrowe) konsorcja zawierające G. vaginalis. Szczegółowo opisujemy tutaj metody wykorzystywane do tworzenia ludzkiego chipu pochwy oraz do tworzenia zdrowych i dysbiotycznych społeczności bakteryjnych na chipie.

<table><tbody><tr><td>0,22 & mikro; m Steriflip</td><td>Millipore&nbsp;</td><td>SCGP00525</td><td>Do degazowania mediów</td></tr><tr><td>Układ 2-kanałowy</td><td>Emulować</td><td>BRK-S1-WER-24</td><td>Część dwukanałowego zestawu Chip</td></tr><tr><td>200 &mu; Końcówki bariery L (lub końcówki filtrów)</td><td>Thomas Scientific, SHARP</td><td>1159M40</td><td>Końcówki używane do siewu chip</td></tr><tr><td>Czynnik aktywacyjny 1 (lub proszek ER-1) &nbsp;</td><td>Emulować</td><td>Zestaw Podstawowy Chip S1 - 24PK</td><td>Część dwukanałowego zestawu Chip; Temperatura magazynowania -20 stopni i stopni; C&nbsp; &nbsp;</td></tr><tr><td>Czynnik aktywacyjny 2 (lub roztwór ER-2) &nbsp;</td><td>Emulować</td><td>Zestaw Podstawowy Chip S1 - 24PK</td><td>Część dwukanałowego zestawu Chip; Temperatura przechowywania 4 i stopnie; C</td></tr><tr><td>Adenine</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>A2786</td><td>Komponent mediów różnicujących</td></tr><tr><td>Płytki agaru krwi Brucella</td><td>VWR International Inc.&nbsp;</td><td>89405-032</td><td>z Heminem i witaminą K; Do wyliczenia Gardnerella wagalis</td></tr><tr><td>Wolne DPBS Ca2+ i Mg2+ (DPBS (-/-)</td><td>ScienCell</td><td>303</td><td>Do płukania komórek</td></tr><tr><td>Chlorek wapnia</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>C5670</td><td>Komponent mediów różnicujących</td></tr><tr><td>Chlorek wapnia (anhyd.)&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>499609</td><td>Komponent HBSS (LB/+G)</td></tr><tr><td>Kolagen I&nbsp;</td><td>Corning</td><td>354236</td><td>Dla roztworu powłokowego dla HVEC</td></tr><tr><td>Kolagen IV i bezpłodny;</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>C7521</td><td>Dla roztworu powłokowego dla HVEC</td></tr><tr><td>Kolagenaza IV</td><td>Gibco</td><td>17104019</td><td>Do dysocjacji komórek od chipów pochwy</td></tr><tr><td>Kompletne fibroblasty medium&nbsp;</td><td>ScienCell</td><td>2301</td><td>Media dla kultury HUF</td></tr><tr><td>Kompletne nabłonkowe medium pochwy</td><td>Lifeline</td><td>LL-0068</td><td>Media dla kultury HVEC</td></tr><tr><td>D-glukoza (dekstroza) &nbsp;</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>158968</td><td>Komponent HBSS (LB/+G)</td></tr><tr><td>DMEM (niska glukoza) &nbsp;</td><td>Thermofisher</td><td>12320-032</td><td>Komponent mediów różnicujących</td></tr><tr><td>Moduł Dynamicznego Przepływu (lub Zo&euml;)</td><td>Emulować</td><td>Zo&euml;-CM1</td><td>Reguluje przepływ chipów</td></tr><tr><td>F12 Hama</td><td>Thermofisher</td><td>11765-054</td><td>Komponent mediów różnicujących</td></tr><tr><td>Heat dezaktywował FBS&nbsp;</td><td>Thermofisher &nbsp;</td><td>10438018</td><td>Komponent mediów różnicujących</td></tr><tr><td>Ludzkie fibroblasty macicy</td><td>ScienCell</td><td>7040</td><td>HUF</td></tr><tr><td>Ludzkie komórki nabłonkowe pochwy</td><td>Lifeline</td><td>FC-0083</td><td>HVEC</td></tr><tr><td>Hydrokortyzon</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>H0396</td><td>Komponent mediów różnicujących</td></tr><tr><td>ITES</td><td>Lonza</td><td>17-839Z</td><td>Komponent mediów różnicujących</td></tr><tr><td>L-glutamina</td><td>Thermofisher</td><td>25030081</td><td>Komponent mediów różnicujących</td></tr><tr><td>Heksahydrat chlorku magnezu</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>M2393</td><td>Komponent HBSS (LB/+G)</td></tr><tr><td>Heptahydrat siarczanu magnezu</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>M1880</td><td>Komponent HBSS (LB/+G)</td></tr><tr><td>Płyty agarowe MRS</td><td>VWR International Inc.&nbsp;</td><td>89407-214</td><td>Do wyliczania Lactobacillus</td></tr><tr><td>O-fosforylethanolamina</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>P0503</td><td>Komponent mediów różnicujących</td></tr><tr><td>Pen/Streptokok</td><td>Thermofisher &nbsp;</td><td>15070063</td><td>Komponent mediów różnicujących</td></tr><tr><td>Paski pH</td><td>Fischer-Scientific</td><td>13-640-520</td><td>Do pomiaru pH&nbsp;</td></tr><tr><td>Pody (1/chip) &nbsp;</td><td>Emulować</td><td>BRK-S1-WER-24</td><td>Część dwukanałowego zestawu Chip</td></tr><tr><td>Poli-L-lizyna</td><td>ScienCell</td><td>403</td><td>Dla roztworu powłokowego dla HUF</td></tr><tr><td>Chlorek potasu &nbsp;</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>P3911</td><td>Komponent HBSS (LB/+G)</td></tr><tr><td>Fosforan potasu monozasadowy</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>P0662</td><td>Komponent HBSS (LB/+G)</td></tr><tr><td>Sterylny 80% glicerol & nbsp;</td><td>MP Biomedyczno&nbsp;</td><td>113055034</td><td>Do zamrażania próbek bakteryjnych</td></tr><tr><td>Trijodotyronina</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>&nbsp; T6397</td><td>Komponent mediów różnicujących</td></tr><tr><td>Trypan Blue Solution (0,4%) &nbsp;</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>T8154</td><td>Do liczenia żywych i martwych komórek</td></tr><tr><td>TrypLE Express</td><td>Thermofisher &nbsp;</td><td>12605010</td><td>Do dysocjacji komórek od chipów pochwy</td></tr><tr><td>Roztwór neutralizujący trypsynę (TNS) i nie do końca;</td><td>ScienCell</td><td>113</td><td>Do neutralizacji trypsyny</td></tr><tr><td>Rozpuszczalność trypsyna/EDTA (0,25%)</td><td>ScienCell</td><td>103</td><td>W przypadku dysocjacji komórki&nbsp;</td></tr><tr><td>&beta;-estradiol&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich &nbsp;</td><td>E2257</td><td>Hormon do różnicowania ośrodka</td></tr></tbody></table>

modelowanie zdrowych i dysbiotycznych mikrośrodowisk pochwy w ludzkiej pochwie na chipie

Modeling Healthy and Dysbiotic Vaginal Microenvironments in a Human Vagina-on-a-Chip

Zdrowie kobiet, a szczególnie choroby kobiecego układu rozrodczego (FRT), nie otrzymały należnej im uwagi, mimo że niezdrowy układ rozrodczy może prowadzić do chorób zagrażających życiu, niepłodności lub niekorzystnych skutków w ciąży. Jedną z barier w tej dziedzinie jest niedobór przedklinicznych, eksperymentalnych modeli, które wiernie naśladowałyby fizjologię i patofizjologię FRT. Obecne modele in vitro i modele zwierzęce nie oddają w pełni zmian hormonalnych, warunków mikrotlenowych i interakcji z mikrobiomem pochwy. Pojawienie się technologii mikrofluidycznej hodowli Organ-on-a-Chip (Organ Chip), która może naśladować interfejsy tkanka-tkanka, perfuzję naczyniową, przepływy płynów śródmiąższowych oraz fizyczne mikrośrodowisko głównej podjednostki narządów ludzkich, może potencjalnie stanowić rozwiązanie tego problemu. Ostatnio opracowano ludzki chip pochwy wspierający współhodowlę ludzkich konsorcjum mikrobiologicznych pochwy z pierwotnym nabłonkiem pochwy, który jest również połączony ze stromą pochwy i doświadcza dynamicznego przepływu płynów. Ten chip odtwarza fizjologiczne reakcje ludzkiej pochwy na zdrowe i dysbiotyczne mikrobiomy. W tym artykule opisano szczegółowy protokół tworzenia ludzkich chipów pochwy.

Ludzka pochwa jest wyłożona warstwowym nabłonkiem, który leży nad włóknistą kolagenową zroąbą. Aby to zmodelować, utworzono interfejs tkankowy poprzez hodowanie pierwotnego nabłonka pochwy i fibroblastów ludzkiego pochwy po przeciwnych stronach wspólnej porowatej błony w dwukanałowym mikrofluidycznym urządzeniu Organ Chip. Tworzenie nabłonka pochwy monitorowane jest za pomocą mikroskopowego obrazowania jasnego pola, które ujawnia powstawanie ciągłej warstwy komórek, która stopniowo tworzy wiele warstw komórkowych (Rysunek 2A). Wcześniejsze raporty potwierdziły, że ta morfologia koreluje z rozwojem w pełni zwarstwionego nabłonka w przekroju29. Jednak jeśli warstwa nabłonkowa wydaje się nierówna i nieciągła (Rysunek 2B), chip pochwy może nie nadawać się do eksperymentów.
Rysunek 3 przedstawia schematyczne przedstawienie powstania chipa wagina. Aby zweryfikować funkcjonalność chipa z pochwy, chipy zostały zaszczepione L. crispatus i G. vaginalis , aby modelować odpowiednio zdrowe i dysbiotyczne środowiska pochwy. G. vaginalis to bakteria głównie zaangażowana w bakteryjną waginozę. Aby sprawdzić, czy zdrowe i dysbiotyczne bakterie przeszczepiają się na chipach pochwy, ilość bakterii została zmierzona w szczepionych przez różne populacje bakterii poprzez poszycie kanałów ściekowych i strawionych warstw komórkowych na selektywnym nośniku wzrostu bakterii (agar De Man-Rogosa-Sharpe (MRS) dla L. crispatus oraz agar krwi Brucella (BBA) dla G. vaginalis) (patrz Tabela materiałów)) i porównanie ich z podobnymi kulturami przy użyciu oryginalnego inokulum. Kolonie L. crispatus i G. vaginalis wykryto w ciągu 48 godzin od nałożenia (rysunek 2C), co potwierdza, że zarówno zdrowe, jak i dysbiotyczne bakterie zostały zaszczepione w chipach pochwy. Jednak jeśli na płytkach zawierających inokulum zaobserwowane są kolonie bakteryjne, ale nie na płytach zawierających ścieki lub trawienie po wymaganej inkubacji, można stwierdzić, że bakterie nie przeszczepiły się.
Zdrowe środowisko pochwy jest kwaśne, a dysbioza powoduje wzrost pH pochwy31. Dlatego przeanalizowano również pH ścieków kanału nabłonkowego wierzchołkowego chipu pochwy. pH chipów pochwy zaszczepionych L. crispatus było podobne do nienokulowanych chipów kontrolnych, a podczas współhodowli z G. vaginalis odnotowano znaczący wzrost pH (rysunek 2D). Jeśli zaobserwowane zostanie wysokie pH niezainfekowanego chipu pochwy, oznacza to problem i te chipy nie powinny być używane do eksperymentów.
Stan zapalny tkanki pochwy jest również wrażliwy na skład mikrobiomu pochwy, przy czym mikrobiom dysbiotyczny stymuluje stan zapalny. Po analizie cytokin prozapalnych w kanale wierzchołkowym chipa pochwy 3 dni po zaszczepieniu L. crispatus lub G. vaginalis, podobnie stwierdzono wyższą odpowiedź prozapalną u G. vaginalis w porównaniu z niezakażonymi chipami i chipami zaszczepionymi L. crispatus (Rysunek 2E)). Łącznie wyniki pokazują, że Chip pochwy bardzo naśladuje ludzkie mikrośrodowisko pochwy zarówno w stanie zdrowym, jak i dysbiotycznym.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66486/66486fig01.jpg" /> 
Rysunek 1: Układ dwukanałowy i jego pod. (A) Obraz dwukanałowego układu PDMS przedstawiający jego kanały i porty. (B) Obraz kapsuły przedstawiający zbiorniki i porty dla kanałów wierzchołkowych i podstawowych. (C) Schematyczny diagram przedstawiający przekrój pochwy chipu zainfekowanego drobnoustrojami. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66486/66486fig01large.jpg" target="_blank">Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66486/66486fig02.jpg" /> 
Rysunek 2: Chip pochwy naśladuje zdrowe i dysbiotyczne mikrośrodowiska pochwy ludzkiego pochwy. (A) Komórki nabłonkowe pochwy w kanale wierzchołkowym wytrzymałego chipa pochwy. Pasek skali przedstawia 1 mm układu na górnym obrazie i 500 μm na dolnym. (B) Komórki nabłonkowe pochwy w kanale wierzchołkowym niewystarczającego chipu pochwy. Pasek skali przedstawia 1 mm układu na górnym obrazie i 500 μm na dolnym. (C) Wszczepienie L. crispatus (LC) i G. vaginalis (GV) w chipie pochwy. (D) pH chipów pochwy po 72-godzinnej inkubacji z L. crispatus (LC) i G. vaginalis (GV) w porównaniu do niezakażonych (kontrolnych) chipów pochwy. (E) Prozapalna odpowiedź chipów pochwy na L. crispatus (LC) i G. vaginalis (GV) po 72 godzinach inkubacji, w porównaniu do niezakażonych (kontrolnych) chipów pochwy. (C-E) Wykresy pokazują średnią ± SD dla 4-6 układów; *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 w porównaniu do kontrolnych chipów pochwy; Każdy (●) reprezentuje dane z jednego układu. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66486/66486fig02large.jpg" target="_blank">Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66486/66486fig03.jpg" /> 
Rysunek 3: Schematyczne przedstawienie protokołu generowania chipa pochwy. Schematyczne przedstawienie etapów związanych z zasiewem komórek i generowaniem chipa pochwy. HVECs – ludzkie komórki nabłonka pochwy; HUFs – ludzkie fibroblasty macicy; VEM – Ośrodek nabłonkowy pochwy; FM - Fibroblast; DM – Medium różnicowania; PS - Penicylina Streptomycyna. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66486/66486fig03large.jpg" target="_blank">Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.</a>

Niniejszy artykuł opisuje protokół tworzenia mikrofluidycznego urządzenia do hodowli pochwy na chipie (Vagina Chip), które umożliwia badanie interakcji ludzkiego gospodarza z żywym mikrobiomem pochwy w warunkach mikroaerofilnych. Ten chip może być wykorzystywany jako narzędzie do badania chorób pochwy oraz do opracowywania i testowania potencjalnych środków zaradczych terapeutycznych.

Modelowanie zdrowych i dysbiotycznych mikrośrodowisk pochwy w ludzkiej pochwie na chipie

Women's health, and particularly diseases of the female reproductive tract (FRT), have not received the attention they deserve, even though an unhealthy ...

Z powodzeniem opracowaliśmy chip do ludzkiej pochwy, który wspiera spontaniczne różnicowanie płaskiego, warstwowego nabłonka pochwy. Tworzy silną odpowiedź barierową na hormony i generuje gradienty tlenu wspierające mikrobiom. Obecnie do badania dysbiozy pochwy stosuje się kultury 2D i organoidów, ale nie są w stanie odwzorować fizjologicznej złożoności mikrośrodowiska pochwy ze względu na ich statyczny charakter.Modele zwierzęce również nie potrafią modelować tych samych zmian hormonalnych obecnych w ludzkim cyklu menstruacyjnym, a mikrobiom pochwy u gatunków zwierząt i ludzi różni się. Postanowiliśmy zbadać, czy technologia chipów narządowych może posłużyć do opracowania przedklinicznego modelu interakcji mikrobiomu pochwy człowieka, który potencjalnie mógłby posłużyć do odkrywania i oceny potencjalnych terapii opartych na mikrobiomie. Chip pochwy umożliwia dynamiczny przepływ płynów przez nabłonek i stromę pochwy, co przedłuża współhodowlę z konsorcjami mikrobiologicznymi pochwy i utrzymuje fizjologicznie istotne mikrośrodowisko.Ludzka pochwa na chipie to ekscytujące narzędzie, które może być wykorzystywane do badania różnych chorób kobiecego układu rozrodczego oraz weryfikacji nowych bioterapeutów. Na początek weź 70 do 90% współwysiewki ludzkich fibroblastów macicy. Aspiruj medium z kolbek.Umyj komórki pięcioma mililitrami ciepłego wapnia i magnezu bez zapłodnienia DPBS. Po zasysaniu DPBS podaj do każdej kolby cztery mililitry ciepłej trypsyny EDTA. Inkubuj komórki w temperaturze 37 stopni Celsjusza przez trzy do pięciu minut, aż komórki się odłączą.Następnie do każdej kolby dodaj sześć mililitrów kroplówek i roztworu neutralizującego. Następnie przeniesiono zawiesinę komórki do stożkowej rurki o pojemności 15 milimetrów. Użyj pipety, aby dobrze wymieszać zawiesinę, a do liczenia komórek weź aliquot o pojemności 10 mikrolitrów.Wymieszaj 10 mikrolitrów zawiesiny ogniwowej z 10 mikrolitrami trypan blue. Przenieś zabarwioną zawiesinę komórkową do hemocytometru do liczenia komórek. Następnie wiruj zawiesinę ogniwa w 300 G przez pięć minut w temperaturze pokojowej.Po aspiracji supernatantu ponownie zawiesz pellet w ciepłym medium fibroblastowym. Teraz przemyj kanał podstawowy mikrofluidycznego układu organowego 200 mikrolitrami fibroblastowego medium. Następnie przemyj kanał wierzchołkowy 200 mikrolitrami podgrzanego nabłonka pochwy.Dodaj 200 mikrolitrów kompletnego nabłonka pochwy do wlotu kanału wierzchołkowego, zatkając gniazdko końcówką pipety. Dozuj medium, aż objętość wlotu i wylotu będzie równa. Następnie zdejmij końcówkę pipety z pipety, zostawiając końcówkę w wlocie.Powoli pipetować 50 mikrolitrów zawiesiny komórek fibroblastu macicy do wlotu kanału podstawnego, jednocześnie zasysając z wylotu. Usuń końcówkę pipety z wlotu, gdy około dwóch mikrolitrów zawiesiny ogniwowej pozostaje w końcówce pipety. Odwróć chipy wtyczki do góry nogami na stojaku lampowym 15 mililitrów.Sprawdź chipy po inkubacji pod kątem przyczepienia komórek. Następnie zatkaj gniazdko kanału podstawowego końcówką pipety. Następnie dodaj 200 mikrolitrów fibroblastowego medium do wlotu kanału podstawowego, nie naciskając na tłok pipety.Zwolnij końcówkę z pipety, aby medium swobodnie przepływało przez kanał do końcówki pipety wylotowej pod wpływem przepływu grawitacyjnego. Inkubuj chipsy z fibroblastem przez noc w temperaturze 37 stopni Celsjusza z dodatkiem 5% dwutlenku węgla. Na początek należy pobrać po 50 mililitrów fibroblastu i nabłonka pochwy do oddzielnych stożkowych rurek o pojemności 50 mililitrów.Odgazuj podgrzane medium pod sterylną próżnią przez pięć minut. Następnie dezynfekcja czystych tac CaviCide i etanolem dla modułu dynamicznego przepływu. Wyjmij kapsułki z opakowania i umieść je w tackach modułów dynamicznego przepływu.Pipeta dwa mililitry odgazowanego ośrodka nabłonkowego pochwy do zbiornika wlotowego wierzchołkowego. I dodaj trzy mililitry odgazowanego fibroblastu do bazalnego zbiornika wlotowego. Pipeta 500 mikrolitrów odgazowanego ośrodka nabłonkowego pochwy do zbiornika wylotowego wierzchołkowego oraz 500 mikrolitrów odgazowanego medium fibroblastowego do zbiornika wylotowego podstawy.Przesuwaj tacki z kapsułami do modułu dynamicznego przepływu. Teraz przeprowadź cykl główny dwa razy. Jeśli kropla nie powstanie po czterech cyklach głównych, należy nawiązać bezpośredni kontakt z portem wewnątrz zbiornika wylotowego kapsuły.Pipeta 200 mikrolitrów odpowiedniego medium, aby umożliwić przepływ medium między zbiornikami w kanale i ręcznie zapełnić kapsuły. Następnie usuń końcówki pipety z ludzkich fibroblastów nasionych w macicy. Umieść kroplę odpowiedniego medium na wszystkich portach każdego układu.Włóż chipsy do kapsułek i umieść je na tackach. Aspiruj wszelkie materiały na powierzchni chipów. Następnie przesuwaj każdą tackę do modułu dynamicznego przepływu.Następnie w module ustaw górę i dół jako ciecz, przepływ wierzchołkowy na 15 mikrolitrów na godzinę, przepływ bazalny na 30 mikrolitrów na godzinę, rozciąganie na 0%, a częstotliwość na 0 herców. Uruchom cykl regulacji modułu i pozwól przepływać przez noc. Na urządzeniu narząd-chip zaobserwowano ciągłą warstwę komórek nabłonka pochwy, które stopniowo tworzyły wiele warstw komórkowych po różnicowaniach.Na początek wymieszaj obliczoną ilość każdego szczepu bakterii, aby uzyskać około pięciu milionów jednostek tworzących kolonie na mililitr. Wiruj mieszankę w 7 000 G przez siedem minut w temperaturze czterech stopni Celsjusza. Następnie ostrożnie wyciągnij supernatant.Ponownie zawiesz granulek w roztworze Hanks'Balanced Salt o niskiej zdolności buforowania i poziomu glukozy. Teraz dotknę odłamków organów zawierających zróżnicowane ludzkie komórki nabłonka pochwy z kapsuł. Podłącz gniazdko kanału bazalnego chipu końcówką pipety.Dodaj 200 mikrolitrów bezantybiotykowego medium różnicującego do wlotu kanału podstawowego, nie naciskając na tłok pipety. Zdejmij końcówkę pipety z pipety, pozwalając medium swobodnie przepływać przez kanał. Następnie podaj 37 mikrolitrów szczepionki bakteryjnej do wlotu kanału wierzchołkowego chipa, jednocześnie zasysając z wylotu.Wyciągnij końcówkę, a następnie podłącz zarówno wlot kanału apikalnego, jak i gniazdo końcówkami pipety. Dla układów sterujących pipetować 37 mikrolitrów roztworu Hank's Balanced Salt o niskiej zdolności buforowania i glukozy do wlotu kanału apikalnego. Po zasysaniu dowolnego medium na powierzchni chipu, umieść je w 150-milimetrowej szalce Petriego.Kolonie L. crispatus i G. vaginalis wykryto w ciągu 48 godzin od nałożenia pochwy, co potwierdza, że zarówno zdrowe, jak i dysbiotyczne bakterie zostały zaszczepione w chipach pochwy. pH chipów pochwy zaszczepionych L. crispatus było podobne do nienokulowanych chipów kontrolnych, a po współhodowli z G. vaginalis osiągały one znacząco podwyższone pH.

modeling-healthy-dysbiotic-vaginal-microenvironments-human-vagina-on

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Opisano rotujący system hodowli komórkowej, który umożliwia wzrost komórek nabłonkowych w warunkach fizjologicznych, co prowadzi do tworzenia trójwymiarowych agregatów komórkowych. Powstałe agregaty wykazują cechy podobne do tych obserwowanych in vivo, których nie stwierdzono w konwencjonalnych modelach hodowli, i służą jako dokładniejszy organotypowy system modelowy dla wielu badań naukowych.

Hodowla i zastosowania trójwymiarowych modeli komórek nabłonkowych otrzymywanych w bioreaktorze z rotującą ścianką (Rotating Wall Vessel)

Źródło: Morrill, S. R., et al. Modele kolonizacji pochwy przez bakterie hodowane beztlenowo. J. Vis. Exp. (2022)Ten film przedstawia protokół modelowania kolonizacji pochwy u myszy przy użyciu bakterii beztlenowych opornych na antybiotyki. Rozpoczyna się od leczenia hormonalnego w celu zwiększenia podatności nabłonka, a następnie inokulacji dopochwowej i koinokulacji w warunkach beztlenowych. Procedura kończy się pobraniem próbek po inokulacji i hodowlą w celu oceny kolonizacji bakteryjnej i...

Modelowanie kolonizacji pochwy myszy przez bakterie beztlenowe

Opisujemy protokół in vitro do wspólnej hodowli mikrobiomu jelitowego i kosmków jelitowych przez dłuższy okres przy użyciu ludzkiego systemu mikrofizjologicznego typu gut-on-a-chip.

Współhodowla żywego mikrobiomu z mikroinżynieryjnymi kosmkami jelitowymi człowieka w urządzeniu mikroprzepływowym typu gut-on-a-chip

Protokół przedstawia mysi model kolonizacji pochwy za pomocą beztlenowo hodowanych ludzkich bakterii pochwy. Skupiamy się na Gardnerella vaginalis, jednocześnie zamieszczając sugestie dotyczące Prevotella bivia i Fusobacterium nucleatum. Protokół ten może być również stosowany jako przewodnik do inokulacji dopochwowych i realnego odzyskiwania innych bakterii hodowanych beztlenowo.

Modele kolonizacji pochwy myszy przez bakterie hodowane beztlenowo

neuroHuMiX to zaawansowany model jelita na chipie do badania interakcji komórek bakteryjnych, nabłonkowych i neuronalnych w proksymalnych i reprezentatywnych warunkach wspólnej hodowli. Model ten pozwala na rozwikłanie mechanizmów molekularnych leżących u podstaw komunikacji między mikrobiomem jelitowym a układem nerwowym.

Model Gut-on-A-Chip do badania osi mikrobiom jelitowy i układu nerwowego

Ten protokół opisuje model in vitro martwiczego zapalenia jelit (NEC), który może być wykorzystany do mechanistycznych badań nad patogenezą choroby. Posiada chip mikroprzepływowy wysiany enteroidami jelitowymi pochodzącymi z ludzkiego jelita noworodka, komórek śródbłonka i mikrobiomu jelitowego noworodka z ciężkim NEC.

Mikroprzepływowy model martwiczego zapalenia jelit zawierający enteroidy jelitowe ludzkiego noworodka i mikrobiom dysbiotyczny

Integracja organoidów jelitowych psów i systemu mikroprzepływowego Gut-on-a-Chip oferuje odpowiednie modele translacyjne dla chorób jelit u ludzi. Przedstawione protokoły pozwalają na morfogenezę 3D i dynamiczne modelowanie jelit in vitro, pomagając w opracowaniu skutecznych metod leczenia chorób jelit u psów i ludzi z One Health.

Trójwymiarowa morfogeneza w psich jelitach na chipie przy użyciu organoidów jelitowych pochodzących od pacjentów z nieswoistymi zapaleniami jelit

Nasz szczegółowy protokół opisuje tworzenie i używanie zaawansowanego modelu jelita na chipie, który symuluje ludzką błonę śluzową jelit ze strukturami 3D i różnymi typami komórek, umożliwiając dogłębną analizę odpowiedzi immunologicznych i funkcji komórkowych w odpowiedzi na kolonizację mikrobiologiczną.

Immunokompetentny model jelita na chipie do analizy odpowiedzi immunologicznej błony śluzowej jelit

Samoorganizujące się monowarstwy (SAMs) utworzone z długołańcuchowych alkanotioli na złocie stanowią precyzyjnie zdefiniowane podłoża do tworzenia wzorów białkowych oraz ograniczania przestrzeni wzrostu komórek. Mikro kontaktowy druk heksadekanotiolu przy użyciu stempla z polidimetylosiloksanu (PDMS), a następnie wypełnienie wolnych przestrzeni monomerem alkanotiolu zakończonym grupą glikolową, pozwala na uzyskanie wzoru, w którym białka i komórki adsorbują wyłącznie do obszaru z nadrukowanym...

Tworzenie dwuwymiarowych wzorowanych podłoży do ograniczania przestrzeni białek i komórek

Opisano metodologię szacowania orientacji włókien komorowych na podstawie obrazów in vivo geometrii serca pacjenta do spersonalizowanego modelowania. Walidacja metodologii przeprowadzona przy użyciu normalnych i niewydolnych serc psów pokazuje, że nie ma znaczących różnic między szacowaną a nabytą orientacją włókien na poziomie klinicznie obserwowalnym.

Modelowanie serca w zależności od pacjenta: ocena orientacji włókien komorowych

Poznaj modelowanie mikrośrodowiska pochwy na chipie z różnicowaniem nabłonka i współkulturą mikrobiomu. Ta metoda umożliwia badanie interakcji z mikrobiomem i odkrywanie terapii.

Modelowanie zdrowych i dysbiotycznych mikrośrodowisk pochwy w ludzkiej pochwie na chipie

Przeglądaj więcej filmów