Dispositivos transfluídicos impresos en 3D para cultivos de células epiteliales con esfuerzo de cizallamiento

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• Ingeniería de Biomateriales
• Biología celular

Sus antecedentes:

• Los modelos tradicionales de cultivo celular a menudo no logran replicar el complejo microambiente y las condiciones fisiológicas de los sistemas in vivo.
• El desarrollo de plataformas avanzadas de cultivo celular es crucial para el descubrimiento preciso de fármacos y el modelado de enfermedades.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un sistema de transmisión microfluídica impreso en 3D para un cultivo celular robusto y a largo plazo bajo flujo de recirculación.
• Crear un modelo más relevante desde el punto de vista fisiológico para estudiar la función de la barrera epitelial y el transporte de fármacos.

Principales métodos:

• Fabricación de un dispositivo microfluídico utilizando impresión 3D, andamios de colágeno electrospun y membranas de teflón cortadas con láser.
• Cultivo de células del riñón canino Madin-Darby (MDCK) para formar una monocapa epitelial dentro del dispositivo.
• Caracterización de la morfología celular, la función de barrera (TEER), la expresión génica y la permeabilidad de los fármacos mediante diversas técnicas analíticas.

Principales resultados:

• Fabricación exitosa de un sistema transwell microfluídico con conexiones fluídicas estables y un depósito impreso para la siembra de células.
• Demostrar la integridad de la celda MDCK en una sola capa y su respuesta al flujo continuo, permitiendo el seguimiento del transporte.
• Evaluación precisa de la permeabilidad del fármaco para la cafeína y la digoxina, dando resultados comparables a los de los estudios in vivo.

Conclusiones:

• El sistema transwell microfluídico impreso en 3D proporciona una plataforma robusta y similar a la in vivo para estudios de cultivo y transporte celular a largo plazo.
• Esta tecnología tiene un potencial significativo para avanzar en el desarrollo de fármacos y comprender las funciones de barrera biológica.
• La capacidad del sistema para imitar las condiciones fisiológicas lo convierte en una herramienta valiosa para la investigación preclínica.