$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Bu yöntem, sağlam ve ölçeklenebilir mikroakışkan hücre kültürü platformu içinde 40 perfusable endotel mikrodamarların kültürünü açıklar. Geleneksel 2D ve 3D hücre kültürü yöntemleriile karşılaştırıldığında, bu yöntem degradeler ve sürekli perfüzyon içeren fizyolojik ilgili hücresel mikroortamın tarama için yeterli üretim emisi ile 3D hücre kültürüyle nasıl birleştirilebildiğini göstermektedir. Amaçlı.
Karşılaştırılabilir mikroakışkan tahliller üzerinde önemli avantajlarından biri, bu yöntem perfüzyon için pompalar güvenmez ama aynı anda tüm mikroakışkan birimlerinde sürekli perfüzyon ikna etmek için bir rocker platformu kullanır. Bu, talın sağlam ve ölçeklenebilir olmasını sağlar: plakalar daha kayalık bir platformda istiflenebilir. Daha da önemlisi, tüm mikroakışkan birimler ayrı ayrı ele alınabilir kalır, hangi bu yöntem bir doz-yanıt eğrisi üretimi de dahil olmak üzere ilaç tarama içinde uygulanmasına olanak sağlar. Ayrıca, bir pompa olmadan, görüntüleme ve orta replasman (çapraz)-kontaminasyon riski ile çok daha basittir.
Bu yöntemin bir diğer avantajı da standartlaştırılmış, önceden üretilmiş bir platformun kullanımı, karşılaştırılabilir mikroakışkan hücre kültürü platformlarının ise son kullanıcılar tarafından üretilmesi gerekmektedir. Bu kullanılabilirlik, bu testin diğer akademik ve farmasötik araştırma grupları arasında benimsenmesini kolaylaştırarak standardizasyona yol açtı. Ayrıca, mikroakışkan prototiplerin aksine, 384 kuyulu plaka arayüzü mevcut laboratuvar ekipmanlarıyla (örneğin, aspiratörler, plaka işleyicileri ve çok kanallı pipetler) uyumluluğu sağlar ve mevcut tarama altyapısıyla entegrasyonu kolaylaştırır .
Bu titreyi gerçekleştirmenin birkaç kritik adımı vardır. Kollajen-1 jel tamamen jel kanal doldurmak gerekir. Jel yüklemesi sırasında bu dolgu, mikroakışkan kanalların gözlem penceresinden(Şekil 2a)incelenmesi veya plakanın ters çevrilerek (Şekil 1a'dagösterildiği gibi) gözlemlenebilir. Doldururken, kollajen jel merkezi kanalda kalmalıdır, bitişik perfüzyon kanallarıiçine akan olmadan. Biz kollajen-1 jel kalitesi uygun bir asay performansı için çok önemli olduğunu fark ettim. Çok yüksek viskoziteli kollajen-1 toplu jel kanalının eksik dolum yol açacaktır. 37 °C'de 10 dk polimerizasyondan sonra jel homojen ve berrak olmalıdır. Kollajen-1 düzgün depolanmazise (örneğin, buzdolabındaki dalgalı sıcaklıklar nedeniyle), kollajen açıkça görülebilen lif oluşumuna sahip kanallar içinde polimerleşir. Bu anjiyojenik faktörlerin eklenmesi olmadan jel içine ECs işgaline neden olabilir, ancak uygun lümen gelişimi olmadan.
Hücreler tohumlandığında, fibronektin kaplama çözeltisi kuyulardan çıkarılır ve sadece kaplama solüsyonu ile doldurulmuş mikroakışkan kanallar kalır. Kaplama çözeltisinin mikroakışkan kanallardan aspirasyonu jel bozulmasına veya jel aspirasyonuna neden olabilir. Hücre süspansiyonunun bu kaplama çözeltisini değiştirmesi/değiştirmesi gerekir. Hücre süspansiyonu pasif pompalama yöntemi kullanılarak tohumlandığında en iyi şekilde çalışır, çünkü hücre süspansiyonunun doğrudan kanallara borulanması daha az tekrarlanabilir tohumlama yoğunlukları gösterir.
Mikrodamarlar jel karşısında istikrarlı bir monolayer oluşturdukça, bu küçük farklılıklar sadece biraraya ulaşmak için gereken farklı zamanlarda sonuçlanır. Böylece, deneme başlangıç noktası kültür zamanı yerine biraraya gelerek belirlenir. Gerekirse, jel karşı net bir monolayer oluşturulana kadar kültür lenme süresi uzatılabilir.
Kuyuların içinde, hava kabarcıkları kuyuların yanlış doldurulmasıyla kapanabilir (Bkz. Şekil 2b). Bu hava kabarcıkları, cihaz daha kayalık bir platforma yerleştirildiğinde bile ortamın akışını kısıtlar ve mikro geminin çökmesine ve yanlış degrade oluşumuna neden olur. Pipet ucunu kuyunun yan duvarına bastırmak kuyuyu tamamen doldurma başarısını artıracaktır. Bir hava kabarcığı kuyuların içinde sıkışıp kalırsa, cam alt içine steril bir pipet ucu hafifçe takılarak çıkarılabilir. Hava kabarcıkları da mikroakışkan kanallar içinde oluşabilir. Orta kuyulardan çıkarıldığında, 30 dakika sonra mikroakışkan kanallardan (kanallar içindeki mikrolitre hacimleri nedeniyle) ortamın buharlaşması fark edilir. Böylece, orta değişiklikler tercihen mümkün olduğunca çabuk gerçekleştirilir. Buharlaşan ortama sahip bir kanala ortam eklendiğinde, hava kabarcıkları mikroakışkan kanallar içinde sıkışıp kalır. Mikroakışkan kanallar içindeki bu hava kabarcıkları, p20 pipetini doğrudan giriş veya priz üzerine yerleştirerek ve ortamı karşı kuyudan gelen mikroakışkanlardan geçirerek elle çıkarılabilir. Hava kabarcıklarının başarılı bir şekilde çıkarılması, diğer kuyudaki hacimde küçük ama gözle görülür bir azalmaya neden olur. Tablo 1, sık karşılaşılan hataları ve bunları nasıl gidereceklerini listeler.
Bir pompa eksikliği sürekli görüntüleme gerektiğinde bir sınırlama, rocker platformu sıralı zaman aralıklarında görüntü kullanıcı sınırlar gibi. Ayrıca, bu platformda ortamın perfüzyonu düşük kesme gerilimi seviyelerine sahip çift yönlü akıştan oluşurken, vivo'daki vaskülatür yüksek kesme gerilimi ile tek yönlü akışa maruz kalır. Anjiyojenik filizlenme açısından çift yönlü akışın olumsuz etkilerini gözlemlemesek de, akış önemli bir biyomekanik uyarıcıdır ve tercihen kontrol edilir. Ancak, ticari olarak mevcut pompa kurulumları varken, 384-iyi plaka ile interfacing zorlu kalır ve pompa kurulumları ciddi bu test ölçeklenebilirlik engel.
Anjiyojenik filizlenmeyi incelemek için iPSC-EC kullanma imkanı, hastalık modelleme ve ilaç araştırmalarında yeni fırsatlar yaratmaktadır. Birincil ECs aksine, bu hücreler istikrarlı bir genotip ile neredeyse sınırsız miktarlarda oluşturulabilir ve genom düzenleme teknikleri kullanılarak, hücreler gen nakavt ve knock-ins dahil olmak üzere oluşturulabilir. Ancak, ec'leri iPSC'den ayırt etme protokolleri nispeten yeni olduğundan, birincil EC'leri en iyi yansıtan iPSC-EC'lere neyin yol açtığı ve hangi AK alt türlerinin üretildiği veya oluşturulabileceği hala belirsizdir. Ayrıca, hala onların alaka ile ilgili kalan sorular vardır. Örneğin, iPSC-EC'ler hala endotel hücreleri için tipik olan plastisiteyi sergiliyor lar mı? Ve ne dereceye kadar iPSC kaynaklı hücreler yanıt ve hücresel mikro çevre ile etkileşim? Burada sunulan standartlaştırılmış platform, iPSC kaynaklı EC'lerin in vitro kullanımını daha fazla doğrulamak için bu soruların bazılarını yanıtlamak için kullanılabilir.
Bu araştırma için en düz ileri yönde perisitler ve makrofajlar gibi anjiyogenez sırasında önemli bir rol oynayan diğer hücre tiplerinin entegrasyonu olacaktır. Bu, lahanalar arasındaki anastomoz sırasında makrofajların rolünü veya kılcal formasyon sonrası perisitlerin yapışmasını inceleme yeteneğini kolaylaştıracaktır. Ayrıca, bir hücre dışı matris içinde veya karşı çeşitli hücre tipleri kültür mümkündür (örneğin, biz nöronlar ve proksimal tübüller ve ince bağırsak gibi çeşitli epitel yapıları kültürünü göstermiştir), vasküler ile kombine edilebilir yataklar bu yöntem kullanılarak oluşturulmuştur. Son olarak, sentetik hidrojellerde anjiyojenik filizlenmeyi incelemek ilginç olacaktır, çünkü tanımlanmış bileşimleri testin standardizasyonunu daha da arttırır ve hücre-matris etkileşimlerini etkileyen sertlik ve bağlayıcı motiflerin ayarı sağlar.
Sonuç olarak, bu yöntem, fizyolojik ilgili kültür koşullarını, gerekli sağlamlık ve ölçeklenebilirliğe sahip bir platformda birleştiren standart ve ölçeklenebilir 3D anjiyojenik bir testte iPSC kaynaklı EC'lerin fizibilitesini gösterir. uyuşturucu tarama altyapısı.