Summary

رقاقة المستندة إلى خلية ثقافة ثلاثي الأبعاد في المفاعلات الصغيرة Perfused

Published: May 21, 2008
doi:

Summary

تصف لنا منبرا يعتمد على الشرائح الالكترونية لزراعة ثلاثية الأبعاد من الخلايا في الدقيقة المفاعلات الحيوية. يمكن للمرء منزل رقاقة تصل إلى 10 ميو. الخلايا التي يمكن زراعتها في ظل ظروف محددة بدقة فيما يتعلق بتدفق السائل والأكسجين الخ التوتر في العقيمة ، حلقة الدوران مغلقة.

Abstract

قمنا بتطوير ثقافة الخلية يعتمد على الشرائح الالكترونية لنظام زراعة ثلاثية الأبعاد من الخلايا. عادة ما يتم تصنيعها من شرائح غير القابلة للتحلل البوليمرات ، على سبيل المثال ، أو البولي ميتاكريلات بواسطة حقن الصغرى ، والنقش الساخنة الصغرى أو الصغيرة بالحرارة. ولكن ، يمكن أيضا أن تكون مصنوعة من البوليمرات الحيوية القابلة للتحلل. أبعادها الشاملة هي 0.7 1 × 20 × 20 × 0.7 ملم 1 (hxwxl). الميزات الرئيسية للرقائق المستخدمة هي إما الشبكة تصل إلى 1156 مكعب الحاويات الصغيرة (CF – رقاقة) كل منها في حجم 120-300 × 300 × 300 μ (hxwxl) أو تجاويف مستديرة بأقطار من 300 μ وبعمق 300 μ (ص رقاقة). يمكن للسقالة 10 منزل ميو. خلايا في تكوين ثلاثي الأبعاد. للحصول على المواد الغذائية الأمثل والغاز ، ويتم إدراج الشريحة في السكن مفاعل حيوي. في مفاعل حيوي هو جزء من حلقة مغلقة steril تداول أنه في أبسط التكوين ، وتتألف من additionaly مضخة وخزان أسطواني مع المتوسط ​​لتوريد الغاز. يمكن تشغيل مفاعل حيوي في التروية ، superfusion ، أو حتى وضع عملية مختلطة. لقد نجحنا في زراعة خطوط الخليوي ، وكذلك الخلايا الأولية لفترات تتراوح من عدة أسابيع. لخلايا الكبد الأولية الفئران يمكن أن تظهر لنا الحفاظ على وظائف عضوي النمط لأكثر من 2 اسابيع. لخطوط سرطان الخلايا الكبدية يمكننا إظهار تحريض جينات معينة لا الكبد أو قليلا عنها في الثقافة المونولاير القياسية. قد يكون النظام المفيد أيضا زراعة الخلايا الجذعية النظام منذ التجارب الأولى مع تمايز الخلايا الجذعية واعدة.

Protocol

توضح هذه الورقة استخدام منصة يعتمد على الشرائح الالكترونية (الشكل 1) لزراعة ثلاثي الأبعاد من خطوط الخلايا وكذلك الخلايا الأولية. منذ قيام العديد من الخلايا وظائف عضوي النمط التعبير فقط في بيئة 3D ، قمنا بتطوير شرائح البوليمر الذي يوفر السقالة التي يمكن أن تلتزم الخلاي…

Discussion

وقد وضعنا برنامجا يعتمد على الشرائح الالكترونية لزراعة ثلاثية الأبعاد من الخلايا في المفاعلات الصغيرة perfused بنشاط. ويمكن تصنيع رقائق من غير القابلة للتحلل ، وكذلك البوليمرات القابلة للتحلل بواسطة حقن الصغرى ، والنقش الساخنة وكذلك التقنيات الدقيقة بالحرارة 3. اعتمادا على …

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

نود أن نشكر Mechthild Herschbach وDech انكه للحصول على مساعدة فنية ممتازة.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Cells Other ATCC HB-8065  
Collagen I from rat tail Reagent Roche Diagnostics 11 179 179 001  
PARIS kit Reagent Ambion Inc. AM1921  
Syto16 Reagent Invitrogen S7578  
anti cytokeratin 18 Antibody Abcam plc ab668 Primary Ab, Mouse monoclonal, used 1/100 in PBS
Anti E-cadherin Antibody Abcam plc ab1416 Primary Ab, Mouse monoclonal, used 1/50 in PBS.
Goat anti-albumin Reagent Bethyl Laboratories E80-129 Primary Ab, goat anti-human Albumin, used 1/200 in PBS
Rabbit anti-mouse IgG1 Antibody Invitrogen A11059 Secondary Ab, Alexa Flour 488 conjugated, used 1/100 in PBS + 0.5 % BSA
Cy3 anti-goat IgG Reagent Jackson ImmunoResearch Lab 705-165-003 Cy3 AffiniPure donkey a-goat IgG Ab, used 1/700 in PBS + 0.5% BSA

References

  1. Berry, M. N., Friend, D. S. High-yield preparation of isolated rat liver parenchymal cells: A biochemical and fine structural study. J. Cell Biol. 53, 506-520 (1969).
  2. Seglen, P. O. Preparation of rat liver cells. 3. Enzymatic requirements for tissue dispersion. Exp. Cell Res. 82, 391-398 (1973).
  3. Giselbrecht, S., Gietzelt, T., Gottwald, E., Trautmann, C., Truckenmueller, R., Weibezahn, K. F., Welle, A. 3D tissue culture substrates produced by microthermoforming of pre-processed polymer films. Biomed. Microdev. 8, 191-199 (2006).
  4. Welle, A., Gottwald, E. UV-based patterning of polymeric substrates for cell culture applications. Biomed. Microdev. 4, 33-41 (2002).
  5. Gottwald, E., Giselbrecht, S., Augspurger, C., Lahni, B., Dambrowsky, N., Truckenmueller, R., Piotter, V., Gietzelt, T., Wendt, O., Pfleging, W., Welle, A., Rolletschek, A., Wobus, A. M., Weibezahn, K. -. F. A chip-based platform for the in vitro generation of tissues in three-dimensional organization. Lab Chip. 7, 777-785 (2007).
  6. Eschbach, E., Chatterjee, S. S., Noldner, M., Gottwald, E., Dertinger, H., Weibezahn, K. -. F., Knedlitschek, G., G, Microstructured scaffolds for liver tissue with high density: Morphological and biochemical characterization of tissue aggregates. J. Cell. Biochem. 95, 243-255 (2005).

Play Video

Citer Cet Article
Gottwald, E., Lahni, B., Thiele, D., Giselbrecht, S., Welle, A., Weibezahn, K. Chip-based Three-dimensional Cell Culture in Perfused Micro-bioreactors. J. Vis. Exp. (15), e564, doi:10.3791/564 (2008).

View Video