Microfabrication of Chip-sized Scaffolds for Three-dimensional Cell cultivation

Using microfabrication technologies is a prerequisite to create scaffolds of reproducible geometry and constant quality for three-dimensional cell ...

Karlsruhe Research Centre

&#x6211;&#x4EEC;&#x63CF;&#x8FF0;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x7684;&#x4E09;&#x7EF4;&#x57F9;&#x517B;&#x7684;&#x591A;&#x529F;&#x80FD;&#x5E73;&#x53F0;&#x3002;&#x8BE5;&#x8BBE;&#x5907;&#x662F;&#x82AF;&#x7247;&#x7EC4;&#x6210;&#x7684;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x5177;&#x6709; 1-2 cm(2) &#x5FAE;&#x7ED3;&#x6784;&#x9886;&#x57DF;&#x3002;&#x82AF;&#x7247;&#x6784;&#x9020;&#x4E3A;&#x7F51;&#x683C;&#x7684;&#x5FAE;&#x578B;&#x5BB9;&#x5668;&#x6D4B;&#x91CF; 120 300 x 300 x 300 microm (h x l x w&#xFF09;&#xFF0C;&#x6216;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x6570;&#x7EC4;&#x7684;&#x5706;&#x5F62;&#x51F9;&#x69FD; 300 microm &#x6DF1; 300 microm &#x76F4;&#x5F84;&#xFF09;&#x3002;&#x5FAE;&#x5BB9;&#x5668;&#x53EF;&#x80FD;&#x5355;&#x72EC;&#x914D;&#x5907;&#x53EF;&#x5BFB;&#x5740; 3D-&#x5FAE;&#x7535;&#x6781;&#xFF0C;&#x5176;&#x4E2D;&#x5141;&#x8BB8;&#x53EF;&#x5174;&#x594B;&#x6027;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7535;&#x523A;&#x6FC0;&#x548C;&#x7535;&#x5316;&#x5B66;&#x8BBF;&#x95EE;&#x53C2;&#x6570;&#x7684;&#x73B0;&#x573A;&#x6D4B;&#x91CF;&#x3002;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x662F;&#x9002;&#x7528;&#x4E8E;&#x9AD8;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x8FBE; 8 x 10(6) &#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x57F9;&#x517B;&#xFF0C;&#x5E76;&#x7531;&#x4E8E;&#x77E9;&#x5F62;&#x7F51;&#x683C;&#x5E03;&#x5C40;&#xFF0C;&#x56E0;&#x6B64;&#x5141;&#x8BB8;&#x8015;&#x5730;&#x7EC6;&#x80DE;&#x81EA;&#x52A8;&#x663E;&#x5FAE;&#x5206;&#x6790;&#x3002;&#x8D85;&#x8FC7; 1000&#x5E74;&#x5FAE;&#x5BB9;&#x5668;&#x542F;&#x7528;&#x5E76;&#x884C;&#x5206;&#x6790; superfusion/&#x704C;&#x6CE8;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x53C2;&#x6570;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4E0E;&#x5404;&#x79CD;&#x7C7B;&#x578B;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x53CD;&#x5E94;&#x5668;&#x7EC4;&#x5408;&#x4F7F;&#x7528;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x82AF;&#x7247;&#x8BC1;&#x660E;&#x7EC4;&#x57F9;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x57FA;&#x4E8E;&#x82AF;&#x7247;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x53CD;&#x5E94;&#x5668;&#x4E3B;&#x8981;&#x9002;&#x5408;&#x3002;&#x5C0F;&#x5B66;&#x548C;&#x65E2;&#x5B9A;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x884C;&#x6210;&#x529F;&#x683D;&#x57F9;&#x548C;&#x5206;&#x6790;&#x7684;&#x529F;&#x80FD;&#x7279;&#x6027;&#x3002;&#x5F53;&#x7EC6;&#x80DE;&#x57F9;&#x517B;&#x4E2D;&#x975E;&#x704C;&#x6D41;&#x82AF;&#x7247;&#x65F6;&#xFF0C;&#x968F;&#x7740;&#x65F6;&#x95F4;&#x7684;&#x63A8;&#x79FB;&#x6709;&#x76F8;&#x5F53;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x53EF;&#x4EE5;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x6307;&#x793A;&#x9700;&#x8981;&#x79EF;&#x6781;&#x7684;&#x704C;&#x6CE8;&#x3002;&#x8FD9;&#x91CC;&#x4ECB;&#x7ECD;&#x7684;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x8FD8;&#x7533;&#x8BF7;&#x591A;&#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x5206;&#x5316;&#x5206;&#x6790;&#x548C;&#x53EF;&#x80FD;&#x9002;&#x5408;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5DE2;&#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x3002;

&#x4E09;&#x7EF4;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x7684;&#x4F53;&#x5916;&#x751F;&#x6210;&#x57FA;&#x4E8E;&#x82AF;&#x7247;&#x7684;&#x5E73;&#x53F0;&#x3002;

We describe a multi-purpose platform for the three-dimensional cultivation of tissues. The device is composed of polymer chips featuring a microstructured area of 1-2 cm(2). The chip is constructed either as a grid of micro-containers measuring 120-300 x 300 x 300 microm (h x l x w), or as an array of round recesses (300 microm diameter, 300 microm deep). The micro-containers may be separately equipped with addressable 3D-micro-electrodes, which allow for electrical stimulation of excitable cells and on-site measurements of electrochemically accessible parameters. The system is applicable for the cultivation of high cell densities of up to 8 x 10(6) cells and, because of the rectangular grid layout, allows the automated microscopical analysis of cultivated cells. More than 1000 micro-containers enable the parallel analysis of different parameters under superfusion/perfusion conditions. Using different polymer chips in combination with various types of bioreactors we demonstrated the principal suitability of the chip-based bioreactor for tissue culture applications. Primary and established cell lines have been successfully cultivated and analysed for functional properties. When cells were cultured in non-perfused chips, over time a considerable degree of apoptosis could be observed indicating the need for an active perfusion. The system presented here has also been applied for the differentiation analysis of pluripotent embryonic stem cells and may be suitable for the analysis of the stem cell niche.

A chip-based platform for the in vitro generation of tissues in three-dimensional organization.

On d&#xE9;crit une plateforme &#xE0; usages multiples pour la culture tridimensionnelle des tissus. Le dispositif est compos&#xE9; de copeaux de polym&#xE8;res pr&#xE9;sentant une zone microstructur&#xE9;e de 1-2 cm (2). La puce est r&#xE9;alis&#xE9;e soit par une grille de micro-r&#xE9;cipients de mesure de 120 &#xE0; 300 x 300 x 300 microm&#xE8;tre (HxLxP), ou en tant que tableau d&#x26;#39;&#xE9;videments ronds (300 diam&#xE8;tre microm&#xE8;tre, 300 microm&#xE8;tre profonde). Les micro-conteneurs peuvent &#xEA;tre s&#xE9;par&#xE9;ment &#xE9;quip&#xE9; adressables 3D-micro-&#xE9;lectrodes, qui permettent pour la stimulation &#xE9;lectrique des cellules excitables et sur place de mesures des param&#xE8;tres accessibles par voie &#xE9;lectrochimique. Le syst&#xE8;me est applicable pour la culture de fortes densit&#xE9;s cellulaires pouvant aller jusqu&#x26;#39;&#xE0; 8 x 10 (6) cellules et, en raison de la pr&#xE9;sentation de la grille rectangulaire, permet l&#x26;#39;analyse automatis&#xE9;e de microscopie des cellules cultiv&#xE9;es. Plus de 1000 micro-conteneurs permettre l&#x26;#39;analyse parall&#xE8;le de diff&#xE9;rents param&#xE8;tres en vertu de surfusion / conditions de perfusion. Utilisation de polym&#xE8;res diff&#xE9;rents jetons en combinaison avec diff&#xE9;rents types de bior&#xE9;acteurs on a d&#xE9;montr&#xE9; l&#x26;#39;aptitude principale du bior&#xE9;acteur puce-base pour des applications de culture de tissus. Lign&#xE9;es de cellules primaires et &#xE9;tabli ont &#xE9;t&#xE9; cultiv&#xE9;es avec succ&#xE8;s et analys&#xE9;s pour les propri&#xE9;t&#xE9;s fonctionnelles. Lorsque les cellules ont &#xE9;t&#xE9; cultiv&#xE9;es dans la non-perfus&#xE9;s puces, au fil du temps un degr&#xE9; consid&#xE9;rable de l&#x26;#39;apoptose pourrait &#xEA;tre observ&#xE9;e, indiquant la n&#xE9;cessit&#xE9; d&#x26;#39;une perfusion active. Le syst&#xE8;me pr&#xE9;sent&#xE9; ici a &#xE9;galement &#xE9;t&#xE9; appliqu&#xE9;e pour l&#x26;#39;analyse de la diff&#xE9;renciation des cellules souches pluripotentes embryonnaires et peut &#xEA;tre adapt&#xE9;e &#xE0; l&#x26;#39;analyse de la niche de cellules souches.

Une plate-forme bas&#xE9;e sur puce pour la production in vitro de tissus dans l&#x26;#39;organisation tridimensionnelle

Wir beschreiben eine Mehrzweck-Plattform f&uuml;r den dreidimensionalen Anbau von Geweben. Das Ger&auml;t besteht aus Polymer-Chips mit eine mikrostrukturierte Gegend von 1-2 cm(2). Der Chip wird erstellt, entweder als ein Raster von Mikro-Beh&auml;lter 120-300 X 300 X 300 Microm Messen (h x l x b), oder als Array von Runde Aussparungen (300 Microm Durchmesser, Tiefe 300 Microm). Mikro-Beh&auml;lter k&ouml;nnen separat mit adressierbaren 3D-Mikro-Elektroden, die elektrische Stimulation von excitable Zellen und vor-Ort-Messung elektrochemisch zug&auml;ngliche Parameter erm&ouml;glichen, ausger&uuml;stet sein. Das System gilt f&uuml;r den Anbau von hohen Zelldichten von bis zu 8 X 10 6 Zellen und aufgrund des rechteckigen Raster-Layouts, erm&ouml;glicht die automatisierte mikroskopische Analyse der kultivierten Zellen. Mehr als 1000 Mikro-Beh&auml;lter erm&ouml;glichen die parallele Analyse verschiedener Parameter unter Superfusion/Perfusion Bedingungen. Mit verschiedenen Polymer-Chips in Kombination mit verschiedenen Arten von Bioreaktoren zeigten wir die wichtigste Eignung der Chip-basierten Bioreaktor f&uuml;r Gewebekultur-Anwendungen. Prim&auml;r- und etablierte Zelllinien wurden erfolgreich kultiviert und funktionellen Eigenschaften untersucht. Wenn Zellen in nicht-perfused Chips kultiviert wurden, konnte im Laufe der Zeit ein betr&auml;chtliches Ma&szlig; an Apoptose beobachtet werden, die Notwendigkeit einer aktiven Perfusion angibt. Das hier vorgestellte System ist auch f&uuml;r die Analyse der Differenzierung von pluripotenten embryonalen Stammzellen angewendet wurde und geeignet f&uuml;r die Analyse der Stammzelle Nische.

Eine Chip-basierte Plattform zur in-vitro-Erzeugung von Geweben in dreidimensionalen Organisation.

Descriviamo una piattaforma polivalente per la coltura tridimensionale dei tessuti. Il dispositivo &egrave; composto da polimeri chip dotato di un&#39;area di 1-2 cm(2) microstrutturata. Il chip &egrave; costruito come una griglia di micro-contenitori di misura 120-300 x 300 x 300 microm (h x l x w), o come una matrice di rientranze rotonde (300 microm di diametro, profondo 300 microm). I micro-contenitori possono essere separatamente dotati indirizzabili 3D-micro-elettrodi, che consentono la stimolazione elettrica delle cellule eccitabili e misurazioni in loco dei parametri elettrochimicamente accessibile. Il sistema &egrave; applicabile per la coltivazione delle densit&agrave; alta cella di fino a 8 cellule di 10 x e, a causa del layout di griglia rettangolare, permette l&#39;analisi microscopica automatizzato delle cellule coltivate. Pi&ugrave; di 1000 micro-contenitori consentono l&#39;analisi parallela di diversi parametri in condizioni superfusion/perfusione. Utilizzando polimeri diversi chip in combinazione con vari tipi di bioreattori abbiamo dimostrato l&#39;idoneit&agrave; principale del bioreattore chip-based per applicazioni di coltura del tessuto. Linee cellulari primarie e stabilito sono stati coltivati con successo e analizzati per le propriet&agrave; funzionali. Quando le cellule sono state coltivate in fiches non perfuso, nel corso del tempo un notevole grado di apoptosi potrebbe essere osservato che indica la necessit&agrave; di un&#39;attiva perfusione. Il sistema qui presentato &egrave; stato applicato anche per l&#39;analisi di differenziazione delle cellule staminali embrionali pluripotenti e pu&ograve; essere adatto per l&#39;analisi della nicchia delle cellule staminali.

Una piattaforma basata su chip per la generazione in vitro di tessuti nell&#39;organizzazione tridimensionale.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x4E09;&#x6B21;&#x5143;&#x57F9;&#x990A;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x591A;&#x76EE;&#x7684;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306F;1-2&#x30BB;&#x30F3;&#x30C1;&#x30E1;&#x30FC;&#x30C8;&#x30EB;&#xFF08;2&#xFF09;&#x306E;&#x5FAE;&#x7D30;&#x9818;&#x57DF;&#x3092;&#x5099;&#x3048;&#x305F;&#x30DD;&#x30EA;&#x30DE;&#x30FC;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x3067;&#x69CB;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x306F;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C6;&#x30CA;&#x304C;120&#x304B;&#x3089;300&#xD7;300&#xD7;300&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30E2;&#x30EB;&#xFF08;hxlxw&#xFF09;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3001;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x30E9;&#x30A6;&#x30F3;&#x30C9;&#x51F9;&#x90E8;&#xFF08;300&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30E2;&#x30EB;&#x306E;&#x76F4;&#x5F84;&#x306F;&#x3001;300&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30E2;&#x30EB;&#x6DF1;&#x3044;&#xFF09;&#x306E;&#x914D;&#x5217;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x30B0;&#x30EA;&#x30C3;&#x30C9;&#x306E;&#x3044;&#x305A;&#x308C;&#x304B;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x69CB;&#x7BC9;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C6;&#x30CA;&#x306F;&#x3001;&#x500B;&#x5225;&#x306B;&#x96FB;&#x6C17;&#x7684;&#x8208;&#x596E;&#x6027;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x523A;&#x6FC0;&#x3068;&#x96FB;&#x6C17;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x306B;&#x30A2;&#x30AF;&#x30BB;&#x30B9;&#x53EF;&#x80FD;&#x306A;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x306E;&#x30AA;&#x30F3;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x30A2;&#x30C9;&#x30EC;&#x30B9;&#x6307;&#x5B9A;&#x53EF;&#x80FD;&#x306A;3&#x6B21;&#x5143;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x96FB;&#x6975;&#x3092;&#x88C5;&#x5099;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306F;&#x6700;&#x5927;8&#xD7;10&#xFF08;6&#xFF09;&#x7D30;&#x80DE;&#x3078;&#x306E;&#x9AD8;&#x7D30;&#x80DE;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x306E;&#x683D;&#x57F9;&#x306B;&#x9069;&#x7528;&#x53EF;&#x80FD;&#x3067;&#x3042;&#x308A;&#x3001;&#x306A;&#x305C;&#x306A;&#x3089;&#x3001;&#x9577;&#x65B9;&#x5F62;&#x306E;&#x30B0;&#x30EA;&#x30C3;&#x30C9;&#x30EC;&#x30A4;&#x30A2;&#x30A6;&#x30C8;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x57F9;&#x990A;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x81EA;&#x52D5;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x5206;&#x6790;&#x3092;&#x884C;&#x3046;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002; 1000&#x4EE5;&#x4E0A;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C6;&#x30CA;&#x306F;&#x3001;&#x704C;&#x6D41;/&#x704C;&#x6D41;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x3067;&#x3001;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x306E;&#x4E26;&#x5217;&#x89E3;&#x6790;&#x304C;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30EA;&#x30A2;&#x30AF;&#x30BF;&#x30FC;&#x306E;&#x69D8;&#x3005;&#x306A;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x3068;&#x306E;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x3067;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x30DD;&#x30EA;&#x30DE;&#x30FC;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x7D44;&#x7E54;&#x57F9;&#x990A;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30EA;&#x30A2;&#x30AF;&#x30BF;&#x30FC;&#x306E;&#x4E3B;&#x306A;&#x9069;&#x5408;&#x6027;&#x3092;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30D7;&#x30E9;&#x30A4;&#x30DE;&#x30EA;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x78BA;&#x7ACB;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x7D30;&#x80DE;&#x682A;&#x306F;&#x6B63;&#x5E38;&#x306B;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x7279;&#x6027;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x683D;&#x57F9;&#x3057;&#x3001;&#x5206;&#x6790;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x975E;&#x704C;&#x6D41;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x3067;&#x57F9;&#x990A;&#x3057;&#x305F;&#x5834;&#x5408;&#x3001;&#x6642;&#x9593;&#x306E;&#x7D4C;&#x904E;&#x3068;&#x3068;&#x3082;&#x306B;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x306E;&#x304B;&#x306A;&#x308A;&#x306E;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x306F;&#x3001;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x306A;&#x704C;&#x6D41;&#x306E;&#x5FC5;&#x8981;&#x6027;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x7D39;&#x4ECB;&#x3059;&#x308B;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x591A;&#x80FD;&#x6027;&#x80DA;&#x6027;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5206;&#x5316;&#x306E;&#x89E3;&#x6790;&#x306B;&#x5FDC;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x304A;&#x308A;&#x3001;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C1;&#x306E;&#x89E3;&#x6790;&#x306B;&#x9069;&#x3057;&#x305F;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;

&#x4E09;&#x6B21;&#x5143;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;in vitro&#x3067;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;

&#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; 3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xC870;&#xC9C1; &#xBC30;&#xC591;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xB2E4;&#xBAA9;&#xC801; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC; &#xAE30;&#xC220;. &#xC7A5;&#xCE58; &#xD3F4;&#xB9AC;&#xBA38; &#xCE69; &#xD2B9;&#xC9D5;&#xC73C;&#xB85C; 1-2 cm(2) microstructured &#xC601;&#xC5ED;&#xC73C;&#xB85C; &#xAD6C;&#xC131; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xCE69; &#xAD6C;&#xC131; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xCEE8;&#xD14C;&#xC774;&#xB108; 120-300 x 300 x 300 microm &#xCE21;&#xC815; &#xB208;&#xAE08;&#xC73C;&#xB85C; (h l x w x), &#xB77C;&#xC6B4;&#xB4DC; &#xD734;&#xC2DD; (300 microm &#xC9C0;&#xB984;, &#xAE4A;&#xC774; 300 microm)&#xC758; &#xBC30;&#xC5F4; &#xB610;&#xB294;. &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xCEE8;&#xD14C;&#xC774;&#xB108; &#xC8FC;&#xC18C; &#xC9C0;&#xC815;&#xC774; &#xAC00;&#xB2A5;&#xD55C; 3D-&#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xC804;&#xADF9;, &#xACE0;&#xB974;&#xAE30;&#xAC00; &#xC140;&#xC758; &#xC804;&#xAE30; &#xC790;&#xADF9; &#xBC0F; &#xD604;&#xC7A5; &#xCE21;&#xC815; &#xD654;&#xD559;&#xC801; &#xC561;&#xC138;&#xC2A4;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;&#xB97C; &#xD5C8;&#xC6A9;&#xC5D0; &#xBCC4;&#xB3C4;&#xB85C; &#xAC16;&#xCDB0;&#xC9C8; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC740; &#xCD5C;&#xB300; 8 x &#xC2DC;&#xBBFC;&#xAD8C;&#xC774; &#xC140;&#xC758; &#xB192;&#xC740; &#xC140; &#xBC00;&#xB3C4;&#xC758; &#xC7AC;&#xBC30;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC801;&#xC6A9; &#xBC0F; &#xC0AC;&#xAC01;&#xD615; &#xBAA8;&#xB208; &#xB808;&#xC774;&#xC544;&#xC6C3; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xC7AC;&#xBC30; &#xC140;&#xC758; &#xC790;&#xB3D9;&#xB41C; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xBD84;&#xC11D;&#xC744; &#xD5C8;&#xC6A9;. 1000 &#xAC1C; &#xC774;&#xC0C1;&#xC758; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xCEE8;&#xD14C;&#xC774;&#xB108; superfusion/&#xAD00;&#xB958; &#xC870;&#xAC74; &#xD558;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC11C;&#xB85C; &#xB2E4;&#xB978; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;&#xC758; &#xBCD1;&#xB82C; &#xBD84;&#xC11D;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC870;&#xC9C1; &#xBB38;&#xD654; &#xC560;&#xD50C;&#xB9AC;&#xCF00;&#xC774;&#xC158;&#xC6A9; &#xCE69; &#xAE30;&#xBC18; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xC758; &#xC8FC; &#xC801;&#xD569;&#xC131; &#xC99D;&#xBA85; bioreactors&#xC758; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC885;&#xB958;&#xC640; &#xD568;&#xAED8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB2E4;&#xB978; &#xD3F4;&#xB9AC;&#xBA38; &#xCE69;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;. &#xAE30;&#xBCF8; &#xBC0F; &#xC124;&#xB9BD; &#xC140; &#xB77C;&#xC778; &#xC131;&#xACF5;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC7AC;&#xBC30; &#xACE0; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC801; &#xC18D;&#xC131; &#xBD84;&#xC11D; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC140; &#xCE69; &#xBE44; &#xB07C;&#xC5B9;&#xB294;&#xB2E4; &#xACBD;&#xC791; &#xD588;&#xB2E4; &#xB54C; &#xC2DC;&#xAC04;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xC0C1;&#xB2F9;&#xD55C; &#xC815;&#xB3C4;&#xC758; apoptosis &#xAD00;&#xCC30; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xC5C8;&#xB2E4; &#xD65C;&#xC131; &#xAD00;&#xB958;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD544;&#xC694;&#xC131;&#xC744; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0B4;&#xB294;. &#xC5EC;&#xAE30;&#xC5D0; &#xC81C;&#xC2DC; &#xB41C; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; &#xB9CC;&#xB2A5; &#xBC30;&#xC544; &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xBD84;&#xD654; &#xBD84;&#xC11D;&#xC5D0;&#xB3C4; &#xC801;&#xC6A9; &#xD558; &#xACE0; &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC; &#xD2C8;&#xC0C8;&#xC758; &#xBD84;&#xC11D;&#xC5D0; &#xC801;&#xD569; &#xD55C; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xC870;&#xC9C1;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC870;&#xC9C1;&#xC758; &#xCCB4; &#xC678; &#xC138;&#xB300; &#xCE69; &#xAE30;&#xBC18; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;.

Se describe una plataforma multi-prop&#xF3;sito para el cultivo tridimensional de los tejidos. El dispositivo se compone de chips de pol&#xED;mero que ofrecen un &#xE1;rea microestructurado de 1-2 cm (2). El chip se construye ya sea como una red de micro-contenedores de medici&#xF3;n 120-300 x 300 x 300 micras (hxlxw), o como una matriz de rebajes circulares (300 micras de di&#xE1;metro, 300 micras de profundidad). Los contenedores de micro-puede ser separado equipado con direccionables 3D micro-electrodos, que permiten la estimulaci&#xF3;n el&#xE9;ctrica de las c&#xE9;lulas excitables y mediciones in situ de par&#xE1;metros accesibles por v&#xED;a electroqu&#xED;mica. El sistema es aplicable para el cultivo de altas densidades de c&#xE9;lulas de hasta 8 x 10 (6) las c&#xE9;lulas y, debido a la disposici&#xF3;n de la rejilla rectangular, permite el an&#xE1;lisis automatizado microsc&#xF3;pico de las c&#xE9;lulas cultivadas. M&#xE1;s de 1000 micro-contenedores permitir el an&#xE1;lisis paralelo de diferentes par&#xE1;metros bajo superfusi&#xF3;n / condiciones de perfusi&#xF3;n. Utilizando chips de diferentes pol&#xED;meros en combinaci&#xF3;n con varios tipos de biorreactores hemos demostrado la idoneidad principal del biorreactor basado en chips para aplicaciones de cultivo de tejidos. L&#xED;neas celulares primarias y constantes han sido cultivado con &#xE9;xito y se analizaron las propiedades funcionales. Cuando las c&#xE9;lulas fueron cultivadas en no-perfundidos virutas, con el tiempo un grado considerable de la apoptosis se pudo observar que indica la necesidad de una perfusi&#xF3;n activo. El sistema que aqu&#xED; se presenta se ha aplicado tambi&#xE9;n para el an&#xE1;lisis de la diferenciaci&#xF3;n de c&#xE9;lulas madre pluripotentes embrionarias y puede ser adecuado para el an&#xE1;lisis del nicho de c&#xE9;lulas madre.

Thomas Gietzelt

Institute for Micro Process Engineering

Karlsruhe Research Centre

Microfabrication of Chip-sized Scaffolds for Three-dimensional Cell cultivation

Thomas Gietzelt

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Institute for Micro Process Engineering

Karlsruhe Research Centre

Microfabrication of Chip-sized Scaffolds for Three-dimensional Cell cultivation

Institute for Micro Process Engineering