This work was supported, in part, by NIAID, NIH, DHHS federal research grants R01 AI036525 and U19 AI082655 (CCHI) to MBS and by NIH grant DK048373 to AF. The content is solely the responsibility of the authors and does not necessarily represent the official views of the National Institute of Allergy And Infectious Diseases or the National Institutes of Health.

הצהרת אתיקה: כל דגימות הדם נאספו מתנדבים שהשתתפו מספר פרוטוקול HP-00,040,025-1. האוניברסיטה של ​​דירקטוריון סקירה המוסדית מרילנד פרוטוקול שאושר זה והסמיך את אוסף דגימות דם ממתנדבים בריאים עבור המחקרים כללו בכתב היד הזה. מטרת מחקר זה הוסבר מתנדבים, וכל המתנדבים נתן הודיע, חתמו הסכמה לפני לקיחת הדם. הערה: ראה טבלה 1 להכנת תוספת בינונית. ראה טבלה 2 לעריכת התקשורת והתרבות 3-D. 1. הכנת כלי תרבות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתחו את הברגת הפקק של הנמל מילוי של 50-כלי מ&quot;ל ולמלא עם 50 מ&quot;ל של מדיום תרבות סטרילי (למשל., RPMI). לבצע את כל ההליכים בתנאים סטריליים במנדף למינרית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החזר את המכסה ולנגב בכל מדיום נשפך על כל משטח עם אתנול 70%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפשר הספינה כדי incubאכלתי לארוחת דקות 15 לפחות כדי O / N ב RT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ביציאת המילוי כדי להשליך את המדיום תרבות ולהוסיף 30 מ&quot;ל של מדיום תרבות 3-D. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נגב בכל מדיום נשפך על כל משטח עם 70% אתנול. </li></ol> 2. הכנת התאים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קו תאים אנושיים אפיתל (HCT-8) 24,40. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התרבות תאים ב RPMI בתוספת 100 פניצילין U / ml, 100 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​סטרפטומיצין, 50 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​גנטמיצין, 2 מ&quot;מ L- גלוטמין, 1 פירובט נתרן מ&quot;מ, 10 מ&quot;מ HEPES חיץ 10% בסרום שור העובר מומת חום (FBS ) (תוספת 1). בשעה 70% confluency, תאים פיצול ביחס של 1: 5. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פיברובלסטים גס אדם (תאים-18Co CCD) 24,41. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרבות תאים במדיום של Basal הנשר מועשר תוספת 1 ​​בשעת confluency, תאי פיצול ביחס של 1:. 3. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> האנדותל וריד טבור אדם (HUVEC) תאים <sup&gt; 24,42. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התרבות תאים ב האנדותל בסל בינוני (EBM) מועשר בינוני עם 100 מיקרוגרם / מ&quot;ל הפרין, 3 מיקרוגרם / מ&quot;ל מוסף צמיחה תא האנדותל (ECGs), ומשלימים 1 בשעה 70% confluency, תאים פיצול ביחס של 1: 2.. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לימפוציטים / מונוציטים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבודד תאי הדם היקפיים mononuclear (PBMC) מן הדם על ידי צנטריפוגה שיפוע צפיפות באמצעות טכניקות סטנדרטיות 43. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בקצרה, בעזרת פיפטה מ&quot;ל-10, בזהירות להוסיף 30 מ&quot;ל של דם מדולל (1: 1 דם: בופר פוספט (PBS)) לתוך צינור מ&quot;ל-חרוטי 50 המכיל 10 מ&quot;ל של התקשורת צנטריפוגה צפיפות. לאחר שלב צנטריפוגה, לימפוציטים ומונוציטים יתגוררו בשכבה &quot;הלבנה&quot; בין תקשורת צנטריפוגה הצפיפות ושכבות פלזמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אסוף את השכבה הלבנה בעזרת פיפטה העברה. הימנע זיהום גרנולוציט ידי הגבלת אוסף המדיה צנטריפוגה צפיפות. לאחר שטיפת 43, use PBMC כמו שהוא או cryopreserved בנוזל N 2. הערה: חשוב להדגיש כי PBMC מורכב בעיקרו של לימפוציטים ומונוציטים, עם חלק קטן של תאים דנדריטים סוגי תאים אחרים. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגדול כל התאים בתנאי תרבות סטנדרטיים ב 37 ° C באווירה של 5% CO 2. </li></ol> 3. הכנת תאים קולגן מוטבע <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע את מספר הוסיף צורך בהתבסס על מספר תנאי ניסוי כדי להיות הגדרה. מניחים את המספר המתאים של מוסיף לתוך הבארות של צלחת 6 באר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן השעיה של HUVEC ו פיברובלסטים: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פעמיים שטפו את צלוחיות ב PBS ולנתק את התאים באמצעות טריפסין, 0.25% (1x) עם ethylenediaminetetraacetate 0.05% טריפסין-tetrasodium (טריפסין-EDTA). הוסף פתרון טריפסין מספיק כדי לכסות את מכלול שטח הפנים תרבית תאים. ניתוק מתרחש בדרך כלל תוך 5 עד 15 דקות </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוףתאים מנותקים בתוך שפופרת מיליליטר-50 המכילה 30 מיליליטר של המדיום של הנשר השונה של Dulbecco (DMEM) -30% בינוניים FBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה הצינור ב XG 500 במשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend התאים 30 מ&quot;ל של מדיום FBS% DMEM-30. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לספור את המספר הכולל של תאי קיימא על ידי דילול 20 μl של תאי resuspended עם 20 μl של צבע כחול Trypan. טען את hemocytometer עם תערובת תאים. PBMCs בת קיימא תהיה לבן ברור; PBMC nonviable ירכוש לצבוע ולהיות כחול. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend כל סוג תא במדיום DMEM-30% FBS בריכוז של 5 - 8 x 10 מ&quot;ל 7 תאים - 1. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן ג&#39;ל קולגן המכיל תאים הערה: כל כלי ידרוש ההכנה ~ 5 מיליליטר של ג&#39;ל קולגן תא המכיל. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתוך צינור מ&quot;ל-חרוטי 50 להכין את התערובת קולגן על ידי הוספת 1 x DMEM התקשורת, בתוספת 50 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​גנטמיצין, 2 מ&quot;מ L- גלוטמין ו -10% חום-inactivated FBS בתוספת 3 מ&quot;ג / שור מ&quot;ל קולגן-I, 10 מיקרוגרם / laminin מ&quot;ל, 40 מיקרוגרם / קולגן IV מ&quot;ל, 10 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​פיברונקטין, 2 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​proteoglycan סולפט הפרין ו -15 מ&quot;מ NaOH (כדי להגיע pH פיזיולוגי). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את הצינור ומערבבים על ידי היפוך מספר פעמים עד לקבלת תערובת הוא הומוגני לחלוטין. למנוע היווצרות בועה. חשוב: שמור את התערובת על הקרח כדי למנוע gelification. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צעד קריטי: אם התערובת מפתחת הופעה חומצי (צבע צהבהב), להוסיף כמה טיפות של 1 סטרילי N NaOH לנטרל את התערובת. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף HUVEC ו פיברובלסטים מרוכז בצפיפות של 1.0 - 1.2 ו -1.5 - 2.0 x 10 6 תאים / מ&quot;ל, בהתאמה לתערובת מועשר קולגן (כמתואר לעיל). סגור את צינורות ומערבבים על ידי היפוך מספר פעמים עד לקבלת תערובת הוא הומוגני לחלוטין. למנוע היווצרות בועה. חשוב: שמור את התערובת על הקרח כדי למנוע gelification. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 4 - 5 מ&quot;ל של קולגן תא המכילג&#39;ל לכל כנס, שנטען בעבר לתוך צלחת גם 6, ואפשר gelify בשכונה עם תנועה קטנה או לא עבור שעה 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי השעה 1, להעביר את צלחת 6-היטב על 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2 באינקובטור במשך 1 - 2 שעות נוספות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החזר את הצלחת 6-היטב את מכסה המנוע, ועם העזרה של מלקחיים סטרילית אזמל חתוך בסביבה נקיה מחיידקי הקרום מן הכנס ניתוק ג&#39;ל המכיל תאים מן הקרום. חותך את ג&#39;ל המנותקת לריבועים קטנים (~ 5 x 5 מ&quot;מ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים את הריבועים תא המכיל קטן לתוך Harv 50 מ&quot;ל באמצעות יציאת המילוי. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן השעיה של תאי אפיתל-8 HCT: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פעמיים שטפו את צלוחיות ב PBS ולנתק את התאים באמצעות טריפסין, 0.25% (1x) עם טיפול טריפסין- EDTA. הוסף פתרון טריפסין מספיק כדי לכסות את מכלול שטח הפנים תרבית תאים. ניתוק מתרחש בדרך כלל תוך 10 עד 15 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> איסוף תאים מנותקים 30 מיליליטר של מדיום DMEM-30% FBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> CentrifUge DMEM-30% בינוניים FBS המכיל צינור ב XG 500 במשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend התאים 30 מ&quot;ל של מדיום FBS% DMEM-30. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לספור את המספר הכולל של תאי קיימא כמתואר 3.2.5. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Resuspend לתאי האפיתל HCT-8 במדיום DMEM-30% FBS בריכוז של 10 מ&quot;ל 7 תאים - 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 1 מ&quot;ל של תאי אפיתל HCT-8 מרוכז לתוך Harv 50 מ&quot;ל באמצעות יציאת המילוי. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות יציאת המילוי, להוסיף בינוני תרבות 3-D נוספת עד הספינה היא כמעט מלאה (~ 20 מיליליטר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החזר את מכסה ולנגב את שפתו של הנמל מילוי עם אתנול 70%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים מזרק בכל נמל מזרק של RWV: מקום 5 מ&quot;ל-מזרק המכיל 3 - בינוני תרבות 4 מ&quot;ל של 3-D בנמל אחד מזרק 5 מ&quot;ל ריק בנמל אחרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את כל בועות גלויות על ידי משייך לתוך המזרק הריק בעוד הנפח בינוני בערך באותה המוזרק דרך יציאת מזרק האחרת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את vesSels ב bioreactor, להפעיל את הכוח ואת לקבוע את המהירות לכ 13 עד 14 סיבובים לדקה. הערה: שלב קריטי: סיבוב שיעור ייתכן שיהיה צורך מותאם כמה פעמים במהלך ניסוי כדי לשמור על התאים המקיפים בתוך הכלי, ובכך הימנעות ממגע עם קירות הכלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התרבות תאים על 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2 במיקרוגרבטיציה, שמספקת bioreactor RWV. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שינוי התרבות בינוני כל 3 - 4 ימים על ידי החלפה כ 30 מיליליטר עם מדיום תרבות 3-D טרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 4 ימים (± 1 יום), להסיר את הכלי מן bioreactor ולהוסיף לימפוציטים / מונוציטים הכלי (2 x 10 7 / כלי). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את הכלי בחזרה bioreactor ב 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2 למשך 5 ימים נוספים (± 1 יום). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 5 ימים נוספים (יום 9 של התרבות), להוסיף לימפוציטים / מונוציטים כלי (2 x 10 7 / כלי) ולהמשיך התרבויות עד 12 ימים נוספים. </li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> שינוי התרבות בינוני כל 3 - 4 ימים על ידי החלפה כ 30 מיליליטר עם מדיום תרבות 3-D טרי. </li></ol> 4. קציר 3-D תרבויות עבור היסטולוגיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת יבול פיפטה העברת כל שבר ג&#39;ל קטן, הנקרא כיום &quot;לבנות&quot;, לתוך צלחת שש היטב המכיל 10 מ&quot;ל של חיץ פורמלין 10%. השאירו למשך 3 שעות ב RT או במשך 12 - 16 שעות ב 4 ° C.. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את עיבוד הרקמות וקלטות הטבעה על ידי תיוג והוספת שתי חתיכות של כריות קצף ביופסיה לתוך כל קלטת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטבול את הקלטות במאגר פורמלין 10%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת מלקחיים למקם את-בונה הקבועה בין שתי כריות הקצף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטבול את הקלטות במאגר פורמלין 10%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשך עם נהלים קבועים להטבעה, חתך, ומכתימי 44. </li></ol>

The authors declare that a US Non-Provisional Patent Application has been filed in the U.S.Patent and Trademark Office (Number: 13/360,539).

בכתב היד הזה, אנו מתארים את הפיתוח של מודל bioengineered של רירית המעי האנושי מורכב של סוגי תאים בכפולות כולל לימפוציטים אדם מן המעלה הראשונה, פיברובלסטים, ותאי אנדותל, וכן 24 שורות תאים אפיתל במעי. ב 3-D מודל זה, הם תאים בתרבית בתוך תאי מטריקס עשיר קולגן בתנאים כבידה 24....

פריצת הדרך הראשונה בבניית מודל 3-D מדווח מוקדם של 1980, כאשר מדענים החלו לחקור סוגים שונים של הפיגום (למשל., Laminin, אני סוג קולגן, קולגן IV, ו פיברונקטין) וקוקטיילים של גורמי גדילה כדי לשפר תא אל תא אינטראקציות ECM של &quot;סטטי&quot; 3-D מודלי 1-7. מאז, הבעיה העיקרית עם המודלים האלה כבר מגבלות בהעברת חומרי מזון וחמצן בתוך מבנים בינוני ורקמות 8. בניגוד תאים בסביבה vivo שמקבלת זרימה קבועה של חומרי מזון וחמצן מן סובבי רשתות של כלי דם, האופי סטטי של מודלים אלה מעכב את ההפצה היעילה של אותם התאים. לדוגמה, אגרגטים התא שנוצר במודלים במבחנה סטטי החורגות כמה מילימטרים בגודל תמיד יפתחו היפוקסי, ליבות נמקי 9. Bioreactors RWV עלול לעקוף בעיה זועל ידי מתן דינמיקה של נוזלים המאפשרים דיפוזיה יעילה של חומרים מזינים 10-12 חמצן. עם זאת, עד כה, עבודה באמצעות מתקני גידול RWV הייתה מוגבלת הכללת סוגי תאים אחד או שניים 13-17. יתר על כן, במקום אוריינטציה מרחבית דומה רקמות הילידים, תאים אלה יצרו אגרגטים התא. הסיבה העיקרית המגבלות האלה כבר החוסר של פיגום מסוגל לשלב תאים בצורה משולבת. הפיגומים ששמשו מתקני גידול RWV עד כה מורכבים, עם כמה יוצא מן הכלל 16-18, בעיקר של microbeads הסינטטי, בלוני צינורי או גיליונות קטנים 13-15,19-23. רכב וגמישות אלו הם חומרים נוקשים אשר לא ניתן להשפיע, וכדי שבו תאים מחוברים פני השטח שלהם. לפיכך, אין זה סביר כי מודלים אלה יספקו מערכת שבה להעריך, בצורה משולבת, מרכיבי התאים השונים כגון תאי סטרומה (למשל., פיברובלסטים, תאי מערכת חיסון ואת אנדותל) כי הסעיףhould להיות מפוזר בתוך הפיגום לחקות רקמה אנושית מקרוב. כאן אנו מתארים את הפיתוח של מודל organotypic 3-D רב-תאיים של רירית המעי האנושי מורכב קו תא אפיתל המעי לימפוציטים אדם מן המעלה הראשונה, תאי אנדותל, פיברובלסטים ו 24. תאים אלה היו בתרבית במיקרוגרבטיציה לספק ידי bioreactor RWV 13,25-30. במודל 3-D שלנו, ECM הוא בעל מאפיינים ברורים רבים, כגון osmolality דומה עד בינוני התרבות (למשל., מעצורי diffusional זניחים במהלך התרבות) ואת היכולת לשלב תאים וחלבונים מטריקס רלוונטיים אחרים, כמו גם קשיחות המתאים לשמש bioreactors 24. מערכות ביולוגיות מורכבות מאוד, ובמהלך השנים האחרונות, חלה תזוזה במוקד המחקר רירי לקראת בחינת אינטראקציות תא עם סביבתם ולא לומד אותם isolation. בפרט, את החשיבות של אינטראקציות תאי תאים בהשפעת הישרדות תא מעיים והבחנה מתועדת היטב 31-34. באופן ספציפי, את התקשורת בין תאי אפיתל הנישה שלהם יש השפעה עמוקה על הרחבת תא אפיתל בידול 35. אכן, מקובל כי לא רק תא אל תא, אלא גם תא אל ECM אינטראקציות הן קריטיות התחזוקה וההתמיינות של תאי אפיתל במודלי תרבות 3-D. מחקרים קודמים הראו כי חלבונים במעיים ECM כגון קולגן אני 24,36,37, 38 laminin ו -39 פיברונקטין הם סייעו המשפיעים תאי האפיתל במעי לרכוש התמצאות מרחבית דומה רירית הילידים. לפיכך, הפיתוח של טכנולוגיות חדשות, כמו המודל 3-D שלנו 24, שיכול לחקות את המגוון פנוטיפי של המעי נדרש אם חוקרים מתכוונים לשחזר את האדריכלות הסלולר מבנית המורכבתותפקוד של microenvironment הבטן. מודלים אלה מייצגים כלי חשוב בפיתוח וההערכה של תרופות פומיות חדשות ומועמדי חיסון.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="845">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:70px;width:319px;">Quad Rotator/Independent Rotating Wall Vessel (RWV) bioreactor&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Synthecon</td>
			<td style="width:115px;">RCCs-4DQ</td>
			<td style="width:283px;">For up to 4 vessels. Models with more or less vessels are also available.</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Disposable 50 ml-vessel</td>
			<td style="width:131px;">Synthecon</td>
			<td style="width:115px;">D-405</td>
			<td style="width:283px;">Box with 4 vessels</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">HCT-8 epithelial cells&#160;</td>
			<td style="width:131px;">ATCC</td>
			<td style="width:115px;">CCL-244</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">CCD-18Co Fibroblasts&#160;</td>
			<td style="width:131px;">ATCC</td>
			<td style="width:115px;">CRL-1459</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;">Human Umbilical Vein Endothelial Cells</td>
			<td style="width:131px;">ATCC</td>
			<td style="width:115px;">CRL-1730</td>
			<td style="width:283px;">HUVEC</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Fibroblast Growth Factor-Basic&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">F0291</td>
			<td>bFGF</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Stem Cell Factor&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">S7901</td>
			<td>SCF</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Hepatocyte Growth Factor&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">H1404</td>
			<td>HGF</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Endothelin 3</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">E9137</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="49">
			<td height="49" style="height:49px;width:319px;">Laminin</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">L2020</td>
			<td style="width:283px;">Isolated from mouse Engelbreth-Holm-Swarm tumor</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Vascular Endothelial Growth Factor&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">V7259</td>
			<td>VEGF</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Leukemia Inhibitory Factor&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Santa Cruz</td>
			<td style="width:115px;">sc-4377</td>
			<td>(LIF</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Adenine</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">A2786</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Insulin</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">I-6634</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">3,3&#39;,5-triiodo-L-thyronine&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">T-6397</td>
			<td>T3</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Cholera Toxin</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">C-8052</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:319px;">Fibronectin</td>
			<td style="width:131px;">BD</td>
			<td style="width:115px;">354008</td>
			<td style="width:283px;">Isolated from human plasma</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">apo-Transferrin</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">T-1147</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Heparin</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">H3149</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:46px;width:319px;">Heparan sulfate&#160; proteoglycan</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">H4777</td>
			<td style="width:283px;">Isolated from basement membrane of mouse&#160; Engelbreth-Holm-Swarm tumor</td>
		</tr>
		<tr height="32">
			<td height="32" style="height:32px;width:319px;">Collagen IV</td>
			<td style="width:131px;">Sigma</td>
			<td style="width:115px;">C5533</td>
			<td style="width:283px;">Isolated from human placenta</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Heat-inactivated fetal bovine serum&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:115px;">10437-028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">D-MEM, powder</td>
			<td style="width:131px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:115px;">12800-017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">10% formalin&#8211;PBS&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:115px;">SF100-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Bovine type I collagen&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:115px;">A1064401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Trypsin-EDTA&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:115px;">MT25-052-CI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Sodium pyruvate</td>
			<td style="width:131px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:115px;">11360-070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Gentamicin&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:115px;">15750-060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Penicillin/streptomincin&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:115px;">15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">L-Glutamine</td>
			<td style="width:131px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:115px;">25030-081</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Hepes</td>
			<td style="width:131px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:115px;">15630-080</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Ham&#39;s F-12</td>
			<td style="width:131px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:115px;">11765-054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Basal Medium Eagle</td>
			<td style="width:131px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:115px;">21010-046</td>
			<td style="width:283px;">BME</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">RPMI-1640</td>
			<td style="width:131px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:115px;">11875-093</td>
			<td style="width:283px;"></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Endothelial Basal Medium</td>
			<td style="width:131px;">Lonza</td>
			<td style="width:115px;">CC-3156</td>
			<td style="width:283px;">EBM-2</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:319px;">Endothelial cell growth supplement</td>
			<td style="width:131px;">Millipore</td>
			<td style="width:115px;">02-102</td>
			<td style="width:283px;">ECGS</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

development of a multicellular three-dimensional organotypic model of the human intestinal mucosa grown under microgravity

מכיוון תאים הגדלים בסביבה תלת-ממדי (3-D) יש פוטנציאל לגשר על פערים רבים בטיפוח התא בסביבות 2-D (למשל., צלוחיות או מנות). למעשה, זה זוכה להכרה רחבה כי תאים שגודלו צלוחיות או מאכלים נוטים דה להבדיל ולאבד תכונות מיוחדות של הרקמות שמהם הופקו. נכון לעכשיו, יש בעיקר שני סוגים של מערכות תרבות 3-D שבו התאים הם זורעים לתוך פיגומים מחקו את תאי מטריקס הילידים (ECM): (א) מודלים סטטיים (ב) מודלים באמצעות מתקני גידול. פריצת הדרך הראשונה הייתה 3-D מודלים סטטיים. מודלי 3-D באמצעות מתקני גידול כגון קיר-סיר המסתובב (RWV) bioreactors הם התפתחות מאוחרת יותר. הרעיון המקורי של bioreactors RWV פותחה במרכז החלל ג&#39;ונסון של נאס&quot;א בתחילת 1990 והוא האמין להתגבר על המגבלות של מודלים סטטיים כגון פיתוח של חוסר חמצן, ליבות נמקי. Bioreactors RWV עלול לעקוף הבעיה על ידי מתן דינמיקה של נוזלים המאפשרות דיפוזיה של חומרים מזינים וחמצן היעיל. הגידול האלה מורכב בסיס מסובב המשמש לתמיכה ולסובב בשני פורמטים שונים של כלי תרבות שונות לפי סוג מקור האוורור שלהם: (1) איטי כלי Lateral מפנה (STLVs) עם oxygenator קואקס במרכז, או (2 כלי יחס ממדים גבוהים) (HARVs) עם חמצון באמצעות קרום העברת גז שטוח, גומי סיליקון. כלים אלה מאפשרים מעבר של גז יעיל תוך הימנעות היווצרות בועה והטורבולנטיות סוגרת. תנאים אלה לגרום זרימה למינרית וכוח גזירה מינימלי שמודלים מופחת הכבידה (כבידה) בתוך כלי התרבות. כאן אנו מתארים את הפיתוח של מודל organotypic 3-D רב-תאיים של רירית המעי האנושית המורכבת קו תא אפיתל מעי לימפוציטים אדם מן המעלה ראשון, תאי האנדותל פיברובלסטים מתורבתים במיקרוגרבטיציה שמספק bioreactor RWV. &lt;/ P&gt;

<html> יש לנו בעבר מהונדס מודל רב-תאי 3-D organotypic של רירית המעי האנושית המורכבת של שורת תאי אפיתל מעי לימפוציטים אדם מן המעלה ראשון, תאי האנדותל פיברובלסטים בתרבית בתנאים כבידה 24 (איור 1). פיברובלסטים ותאי אנדותל היו מוטבעים קולגן אני מטריקס ...

Watch this Scientific Journal Video about Development of a Multicellular Three-dimensional Organotypic Model of the Human Intestinal Mucosa Grown Under Microgravity at JoVE.com

Development of a Multicellular Three-dimensional Organotypic Model of the Human Intestinal Mucosa Grown Under Microgravity

תאים הגדלים בסביבה תלת-ממדי (3-D) מייצגים שיפור ניכר לעומת טיפוח התא בסביבות 2-D (למשל, צלוחיות או מנות). כאן אנו מתארים את הפיתוח של מודל organotypic 3-D רב-תאיים של רירית המעי אדם מתורבת במיקרוגרבטיציה הניתנים על ידי החלפה-קיר-כלי (RWV) bioreactors.

פיתוח תאיים תלת ממד Organotypic דגם של אדם המעיים הריריים Grown במיקרוגרבטיציה

Because cells growing in a three-dimensional (3-D) environment have the potential to bridge many gaps of cell cultivation in 2-D environments (e.g., ...

development-multicellular-three-dimensional-organotypic-model-human

Research

JoVE Journal

Bioengineering

9.8K Views.  University of Maryland School of Medicine.  תאים הגדלים בסביבה תלת-ממדי (3-D) מייצגים שיפור ניכר לעומת טיפוח התא בסביבות 2-D (למשל, צלוחיות או מנות). כאן אנו מתארים את הפיתוח של מודל organotypic 3-D רב-תאיים של רירית המעי אדם מתורבת במיקרוגרבטיציה הניתנים על ידי החלפה-קיר-כלי (RWV) bioreactors. 

Video: Development of a Multicellular Three-dimensional Organotypic Model of the Human Intestinal Mucosa Grown Under Microgravity

The Three-Dimensional Human Skin Reconstruct Model: a Tool to Study Normal  Skin and Melanoma Progression

Most in vitro studies in experimental skin biology have been done in 2-dimensional (2D) monocultures, while accumulating evidence suggests that cells behave differently when they are grown within a 3D extra-cellular matrix and also interact with other cells (1-5). Mouse models have been broadly utilized to study tissue morphogenesis in vivo. However mouse and human skin have significant differences in cellular architecture and physiology, which makes it difficult to extrapolate mouse studies to humans. Since melanocytes in mouse skin are mostly localized in hair follicles, they have distinct biological properties from those of humans, which locate primarily at the basal layer of the epidermis. The recent development of 3D human skin reconstruct models has enabled the field to investigate cell-matrix and cell-cell interactions between different cell types. The reconstructs consist of a "dermis" with fibroblasts embedded in a collagen I matrix, an "epidermis", which is comprised of stratified, differentiated keratinocytes and a functional basement membrane, which separates epidermis from dermis. Collagen provides scaffolding, nutrient delivery, and potential for cell-to-cell interaction. The 3D skin models incorporating melanocytic cells recapitulate natural features of melanocyte homeostasis and melanoma progression in human skin. As in vivo, melanocytes in reconstructed skin are localized at the basement membrane interspersed with basal layer keratinocytes. Melanoma cells exhibit the same characteristics reflecting the original tumor stage (RGP, VGP and metastatic melanoma cells) in vivo. Recently, dermal stem cells have been identified in the human dermis (6). These multi-potent stem cells can migrate to the epidermis and differentiate to melanocytes.

In this report, we describe the three-dimensional skin reconstruct model which mimics human skin in architecture and composition. Melanocyte physiology, melanoma progression and the fate of dermal stem cells have been investigated using the skin reconstruct model. The model is also useful as a preclinical tool for drug assessment.

עור תלת ממדי האדם לשחזר דגם: ככלי מחקר עור רגיל התקדמות מלנומה

Most in vitro studies in experimental skin biology have been done in 2-dimensional (2D) monocultures, while accumulating evidence suggests that cells ...

Planar and Three-Dimensional Printing of Conductive Inks

Printed electronics rely on low-cost, large-area fabrication routes to create flexible or multidimensional electronic, optoelectronic, and biomedical devices1-3. In this paper, we focus on one- (1D), two- (2D), and three-dimensional (3D) printing of conductive metallic inks in the form of flexible, stretchable, and spanning microelectrodes.
Direct-write assembly4,5 is a 1-to-3D printing technique that enables the fabrication of features ranging from simple lines to complex structures by the deposition of concentrated inks through fine nozzles (~0.1 - 250 &mu;m). This printing method consists of a computer-controlled 3-axis translation stage, an ink reservoir and nozzle, and 10x telescopic lens for visualization. Unlike inkjet printing, a droplet-based process, direct-write assembly involves the extrusion of ink filaments either in- or out-of-plane. The printed filaments typically conform to the nozzle size. Hence, microscale features (&lt; 1 &mu;m) can be patterned and assembled into larger arrays and multidimensional architectures.
In this paper, we first synthesize a highly concentrated silver nanoparticle ink for planar and 3D printing via direct-write assembly. Next, a standard protocol for printing microelectrodes in multidimensional motifs is demonstrated. Finally, applications of printed microelectrodes for electrically small antennas, solar cells, and light-emitting diodes are highlighted.

Planar and three-dimensional printing of conductive metallic inks is described. Our approach provides new avenues for fabricating printed electronic, optoelectronic, and biomedical devices in unusual layouts at the microscale.

הדפסה מישוריים תלת ממדי של דיו מוליך

Printed electronics rely on low-cost, large-area fabrication routes to create flexible or multidimensional electronic, optoelectronic, and biomedical ...

A Novel Three-dimensional Flow Chamber Device to Study Chemokine-directed Extravasation of Cells Circulating under Physiological Flow Conditions

Extravasation of circulating cells from the bloodstream plays a central role in many physiological and pathophysiological processes, including stem cell homing and tumor metastasis. The three-dimensional flow chamber device (hereafter the 3D device) is a novel in vitro technology that recreates physiological shear stress and allows each step of the cell extravasation cascade to be quantified. The 3D device consists of an upper compartment in which the cells of interest circulate under shear stress, and a lower compartment of static wells that contain the chemoattractants of interest. The two compartments are separated by porous inserts coated with a monolayer of endothelial cells (EC). An optional second insert with microenvironmental cells of interest can be placed immediately beneath the EC layer. A gas exchange unit allows the optimal CO2 tension to be maintained and provides an access point to add or withdraw cells or compounds during the experiment. The test cells circulate in the upper compartment at the desired shear stress (flow rate) controlled by a peristaltic pump. At the end of the experiment, the circulating and migrated cells are collected for further analyses. The 3D device can be used to examine cell rolling on and adhesion to EC under shear stress, transmigration in response to chemokine gradients, resistance to shear stress, cluster formation, and cell survival. In addition, the optional second insert allows the effects of crosstalk between EC and microenvironmental cells to be examined. The translational applications of the 3D device include testing of drug candidates that target cell migration and predicting the in vivo behavior of cells after intravenous injection. Thus, the novel 3D device is a versatile and inexpensive tool to study the molecular mechanisms that mediate cellular extravasation.

The three-dimensional flow chamber device is a novel in vitro technology for the quantitative and step-wise evaluation of the extravasation cascade of cells circulating under conditions of physiological shear stress. The device therefore fills a critical need for basic, preclinical, and clinical studies of cell migration.

התקן תזרים הלשכה תלת ממדי רומן ללמוד chemokine ביים-extravasation של תאים במחזור בתנאי זרימה פיסיולוגיים

Extravasation of circulating cells from the bloodstream plays a central role in many physiological and pathophysiological processes, including stem cell ...

Investigating the Three-dimensional Flow Separation Induced by a Model Vocal Fold Polyp

The fluid-structure energy exchange process for normal speech has been studied extensively, but it is not well understood for pathological conditions. Polyps and nodules, which are geometric abnormalities that form on the medial surface of the vocal folds, can disrupt vocal fold dynamics and thus can have devastating consequences on a patient&#39;s ability to communicate. Our laboratory has reported particle image velocimetry (PIV) measurements, within an investigation of a model polyp located on the medial surface of an in&#160;vitro driven vocal fold model, which show that such a geometric abnormality considerably disrupts the glottal jet behavior. This flow field adjustment is a likely reason for the severe degradation of the vocal quality in patients with polyps. A more complete understanding of the formation and propagation of vortical structures from a geometric protuberance, such as a vocal fold polyp, and the resulting influence on the aerodynamic loadings that drive the vocal fold dynamics, is necessary for advancing the treatment of this pathological condition. The present investigation concerns the three-dimensional flow separation induced by a wall-mounted prolate hemispheroid with a 2:1 aspect ratio in cross flow, i.e. a model vocal fold polyp, using an oil-film visualization technique. Unsteady, three-dimensional flow separation and its impact of the wall pressure loading are examined using skin friction line visualization and wall pressure measurements.

Vocal fold polyps can disrupt vocal fold dynamics and thus can have devastating consequences on a patient&#39;s ability to communicate. Three-dimensional flow separation induced by a wall-mounted model polyp and its impact on the wall pressure loading are examined using particle image velocimetry, skin friction line visualization, and wall pressure measurements.

חקירת הפרדת הזרימה התלת מימדית הנגרמת על ידי מודל פוליפ קיפול ווקאלי

The fluid-structure energy exchange process for normal speech has been studied extensively, but it is not well understood for pathological conditions. ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and regenerative medicine. With digital control&#160;cells, scaffolds, and growth factors can be precisely deposited to the desired two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) locations rapidly. Therefore, this technology is an ideal approach to fabricate tissues mimicking their native anatomic structures. In order to engineer cartilage with native zonal organization, extracellular matrix composition (ECM), and mechanical properties, we developed a bioprinting platform using a commercial inkjet printer with simultaneous photopolymerization capable for 3D cartilage tissue engineering. Human chondrocytes suspended in poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) were printed for 3D neocartilage construction via layer-by-layer assembly. The printed cells were fixed at their original deposited positions, supported by the surrounding scaffold in simultaneous photopolymerization. The mechanical properties of the printed tissue were similar to the native cartilage. Compared to conventional tissue fabrication, which requires longer UV exposure, the viability of the printed cells with simultaneous photopolymerization was significantly higher. Printed neocartilage demonstrated excellent glycosaminoglycan (GAG) and collagen type II production, which was consistent with gene expression. Therefore, this platform is ideal for accurate cell distribution and arrangement for anatomic tissue engineering.

The methods described in this paper show how to convert a commercial inkjet printer into a bioprinter with simultaneous UV polymerization. The printer is capable of constructing 3D tissue structure with cells and biomaterials. The study demonstrated here constructed a 3D neocartilage.

ייצור רקמת סחוס אנושי באמצעות שלושה ממדי הזרקת דיו טכנולוגיית הדפסה

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

Analysis of Cell Migration within a Three-dimensional Collagen Matrix

The ability to migrate is a hallmark of various cell types and plays a crucial role in several physiological processes, including&#160;embryonic development, wound healing, and immune responses. However, cell migration is also a key mechanism in cancer enabling these cancer cells to detach from the primary tumor to start metastatic spreading. Within the past years various cell migration assays have been developed to analyze the migratory behavior of different cell types. Because the locomotory behavior of cells markedly differs between a two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) environment it can be assumed that the analysis of the migration of cells that are embedded within a 3D environment would yield in more significant cell migration data. The advantage of the described 3D collagen matrix migration assay is that cells are embedded within a physiological 3D network of collagen fibers representing the major component of the extracellular matrix. Due to time-lapse video microscopy real cell migration is measured allowing the determination of several migration parameters as well as their alterations in response to pro-migratory factors or inhibitors. Various cell types could be analyzed using this technique, including lymphocytes/leukocytes, stem cells, and tumor cells. Likewise, also cell clusters or spheroids could be embedded within the collagen matrix concomitant with analysis of the emigration of single cells from the cell cluster/ spheroid into the collagen lattice. We conclude that the 3D collagen matrix migration assay is a versatile method to analyze the migration of cells within a physiological-like 3D environment.

Cell migration is a biological phenomenon that is involved in a plethora of physiological, such as wound healing and immune responses, and pathophysiological processes, like cancer. The 3D-collagen matrix migration assay is a versatile tool to analyze the migratory properties of different cell types within in a 3D physiological-like environment.

ניתוח של נדידת תאים בתוך קולגן מטריקס תלת ממדי

The ability to migrate is a hallmark of various cell types and plays a crucial role in several physiological processes, including&#160;embryonic ...

Generation of a Three-dimensional Full Thickness Skin Equivalent and Automated Wounding

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models reflect the human wound situation better than animal models. Although two-dimensional models are widely used to investigate processes such as cellular migration and proliferation, models that are more complex are required to gain a deeper knowledge about wound healing. Besides a suitable model system, the generation of precise and reproducible wounds is crucial to ensure comparable results between different test runs. In this study, the generation of a three-dimensional full thickness skin equivalent to study wound healing is shown. The dermal part of the models is comprised of human dermal fibroblast embedded in a rat-tail collagen type I hydrogel. Following the inoculation with human epidermal keratinocytes and consequent culture at the air-liquid interface, a multilayered epidermis is formed on top of the models. To study the wound healing process, we additionally developed an automated wounding device, which generates standardized wounds in a sterile atmosphere.

The goal of this protocol is to build up a three-dimensional full thickness skin equivalent, which resembles natural skin. With a specifically constructed automated wounding device, precise and reproducible wounds can be generated under maintenance of sterility.

דור של עור בעובי מלא תלת ממדי Equivalent ואוטומטי פציעה

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models ...

A Net Mold-based Method of Scaffold-free Three-Dimensional Cardiac Tissue Creation

This protocol describes a novel and easy net mold-based method to create three-dimensional (3-D) cardiac tissues without additional scaffold material. Human-induced pluripotent stem-cell-derived cardiomyocytes (iPSC-CMs), human cardiac fibroblasts (HCFs), and human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) are isolated and used to generate a cell suspension with 70% iPSC-CMs, 15% HCFs, and 15% HUVECs. They are co-cultured in an ultra-low attachment "hanging drop" system, which contains micropores for condensing hundreds of spheroids at one time. The cells aggregate and spontaneously form beating spheroids after 3 days of co-culture. The spheroids are harvested, seeded into a novel mold cavity, and cultured on a shaker in the incubator. The spheroids become a mature functional tissue approximately 7 days after seeding. The resultant multilayered tissues consist of fused spheroids with satisfactory structural integrity and synchronous beating behavior. This new method has promising potential as a reproducible and cost-effective method to create engineered tissues for the treatment of heart failure in the future.

This protocol describes a net mold-based method to create three-dimensional scaffold-free cardiac tissues with satisfactory structural integrity and synchronous beating behavior.

שיטה המבוססת על עובש נטו הבריאה ברקמת הלב לגרדום ללא תלת מימדי

This protocol describes a novel and easy net mold-based method to create three-dimensional (3-D) cardiac tissues without additional scaffold material. ...

Lab-on-a-CD Platform for Generating Multicellular Three-dimensional Spheroids

A three-dimensional spheroid cell culture can obtain more useful results in cell experiments because it can better simulate cell microenvironments of the living body than two-dimensional cell culture. In this study, we fabricated an electrical motor-driven lab-on-a-CD (compact disc) platform, called a centrifugal microfluidic-based spheroid (CMS) culture system, to create three-dimensional (3D) cell spheroids implementing high centrifugal force. This device can vary rotation speeds to generate gravity conditions from 1 x g to 521 x g. The CMS system is 6 cm in diameter, has one hundred 400 &#956;m microwells, and is made by molding with polydimethylsiloxane in a polycarbonate mold premade by a computer numerical control machine. A barrier wall at the channel entrance of the CMS system uses centrifugal force to spread cells evenly inside the chip. At the end of the channel, there is a slide region that allows the cells to enter the microwells. As a demonstration, spheroids were generated by monoculture and coculture of human adipose-derived stem cells and human lung fibroblasts under high gravity conditions using the system. The CMS system used a simple operation scheme to produce coculture spheroids of various structures of concentric, Janus, and sandwich. The CMS system will be useful in cell biology and tissue engineering studies that require spheroids and organoid culture of single or multiple cell types.

We present a motor-powered centrifugal microfluidic device that can cultivate cell spheroids. Using this device, spheroids of single or multiple cell types could be easily cocultured under high gravity conditions.

פלטפורמת מעבדה-על-CD ליצירת רב-תאיים תלת מימדי

A three-dimensional spheroid cell culture can obtain more useful results in cell experiments because it can better simulate cell microenvironments of the ...

Preclinical Cardiac Electrophysiology Assessment by Dual Voltage and Calcium Optical Mapping of Human Organotypic Cardiac Slices

Human cardiac slice preparations have recently been developed as a platform for human physiology studies and therapy testing to bridge the gap between animal and clinical trials. Numerous animal and cell models have been used to examine the effects of drugs, yet these responses often differ in humans. Human cardiac slices offer an advantage for drug testing in that they are directly derived from viable human hearts. In addition to having preserved multicellular structures, cell-cell coupling, and extracellular matrix environments, human cardiac tissue slices can be used to directly test the effect of innumerable drugs on adult human cardiac physiology. What distinguishes this model from other heart preparations, such as whole hearts or wedges, is that slices can be subjected to longer-term culture. As such, cardiac slices allow for studying the acute as well as chronic effects of drugs. Furthermore, the ability to collect several hundred to a thousand slices from a single heart makes this a high-throughput model to test several drugs at varying concentrations and combinations with other drugs at the same time. Slices can be prepared from any given region of the heart. In this protocol, we describe the preparation of left ventricular slices by isolating tissue cubes from the left ventricular free wall and sectioning them into slices using a high precision vibrating microtome. These slices can then either be subjected to acute experiments to measure baseline cardiac electrophysiological function or cultured for chronic drug studies. This protocol also describes dual optical mapping of cardiac slices for simultaneous recordings of transmembrane potentials and intracellular calcium dynamics to determine the effects of the drugs being investigated.

This protocol describes the procedure for sectioning and culturing human cardiac slices for preclinical drug testing and details the use of optical mapping for recording transmembrane voltage and intracellular calcium signals simultaneously from these slices.

מיפוי אופטי של הערכת החשמל לניתוחי לב באמצעות מתח כפול וסידן

Human cardiac slice preparations have recently been developed as a platform for human physiology studies and therapy testing to bridge the gap between ...