Geração de um modelo simplificado de pele em um chip tridimensional em uma plataforma microfluida micromaquinda

Ignacio Risueño; Leticia Valencia; Miguel Holgado; Jose L. Jorcano; Diego Velasco

doi:10.3791/62353

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Artigo de método

Geração de um modelo simplificado de pele em um chip tridimensional em uma plataforma microfluida micromaquinda

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DOI:

10.3791/62353

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17 de maio de 2021

Ignacio Risueño¹ , Leticia Valencia¹ , Miguel Holgado² , Jose L. Jorcano³ , Diego Velasco¹^,⁴

¹Department of Bioengineering and Aerospace Engineering, Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), ²Group of Optics, Photonics and Biophotonics (GOFB). Center for Biomedical Technology, Universidad Politécnica de Madrid, ³Division of Epithelial Biomedicine, CIEMAT, ⁴Instituto de Investigación Sanitaria Gregorio Marañón

Neste artigo

Resumo

Aqui, apresentamos um protocolo para gerar um modelo de pele simplificado e indiferenciado tridimensional usando uma plataforma microfluida micromaquinda. Uma abordagem de fluxo paralelo permite a deposição in situ de um compartimento dérmico para a semeadura de células epiteliais em cima, todas controladas por bombas de seringa.

Resumo

Este trabalho apresenta uma nova plataforma microfluida, econômica e confiável, com potencial para gerar tecidos multicamadas complexos. Como prova de conceito, foi modelado um compartimento humano simplificado e indiferenciado contendo um compartimento dérmico (estrommal) e um compartimento epidélico (epitelial). Para isso, foi desenvolvido um dispositivo versátil e robusto, à base de vinil, dividido em duas câmaras, superando algumas das desvantagens presentes em dispositivos microfluidos à base de polidimtilsiloxano (PDMS) para aplicações biomédicas, como o uso de equipamentos caros e especializados ou a absorção de pequenas moléculas hidrofóbicas e proteínas. Além disso, foi desenvolvido um novo método baseado no fluxo paralelo, possibilitando a deposição in situ dos compartimentos dérmico e epidérmico. A construção da pele consiste em uma matriz fibrina contendo fibroblastos primários humanos e uma monocamada de queratinócitos imortalizados semeados no topo, que é posteriormente mantido sob condições dinâmicas de cultura. Essa nova plataforma microfluidica abre a possibilidade de modelar doenças de pele humanas e extrapolar o método para gerar outros tecidos complexos.

Introdução

Recentemente, foram feitos avanços no desenvolvimento e produção de modelos in vitro de pele humana para a análise da toxicidade de produtos cosméticos e farmacêuticos¹. Pesquisadores de indústrias farmacêuticas e de cuidados com a pele têm usado animais, sendo os camundongos os mais comuns, para testar seus produtos^2,^3,⁴^,⁵. No entanto, testar produtos em animais nem sempre é preditivo da resposta em humanos, o que frequentemente leva à falha de drogas ou efeitos adversos em humanos e,^{consequentemente,}