通过模块化,可重复使用和 perfusion 准备的微生理系统,民主化器官芯片技术

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 组织工程是组织工程.
• 微流体学 微流体学

背景情况:

• 器官在芯片 (OOC) 和微生理系统 (MPS) 提供动态细胞培养,但由于复杂的制造,材料限制 (例如,聚二甲基) 和模块化性差,面临采用障碍.
• 现有的静态细胞培养方法缺乏动态微环境的生理相关性,这对于先进的体外建模至关重要.
• 由于OOC/MPS的制造复杂性,材料限制和缺乏模块化,OOC/MPS的广泛使用受到限制,阻碍了更广泛的科学采用.

研究的目的:

• 介绍一种新的模块化微生理系统 (MPS) 平台,旨在使其易于使用,增强可复制性和广泛适用于器官芯片开发.
• 将模型建立与 perfusion 实验分离,为研究人员简化工作流程.
• 为模块化组织芯片开发建立一个可通用的框架,适应各种器官系统.

主要方法:

• 开发一个模块化的MPS平台,使用分层弹性体插件,用于在可重复使用的烯酸带内进行双重单层细胞培养,用于 perfusion.
• 在静态和透条件下使用双上皮和内皮细胞共同培养的验证,包括剪切应力应用.
• 利用乙烯基切割进行可重复制造和材料测试进行生物相容性评估.

主要成果:

• 该平台展示了高制造效率和生物相容性,支持长期细胞培养 (长达14天).
• 成功地实现了上皮细胞和内皮细胞的共同培养,观察到 perfusion 下的 HUVECs 的剪切诱导对齐.
• 模块化设计促进了统一的细胞播种,成像访问和并行实验,使使用量最小化.

结论:

• 开发的模块化MPS平台克服了当前OOC技术的关键局限性,提供了一个用户友好,可复制和多功能解决方案.
• 这种方法使先进的体外模型系统民主化,使得缺乏专门的微型制造基础设施的实验室可以使用它们.
• 该平台作为开发各种器官特定组织芯片的基础框架,推进体外研究.