Chip à base de culture cellulaire tridimensionnelle dans perfusé micro-bioréacteurs

Summary

Nous décrivons une plate-forme de puces à base pour la culture en trois dimensions des cellules de micro-bioréacteurs. Une puce peut accueillir jusqu'à 10 Mio. cellules qui peuvent être cultivées dans des conditions définies avec précision à l'égard de l'écoulement du fluide, etc pression d'oxygène dans une solution stérile, boucle de circulation fermée.

Abstract

Nous avons développé un système sur puce de culture de cellules pour la culture en trois dimensions des cellules. La puce est généralement fabriqué à partir de polymères non biodégradables, par exemple, le polycarbonate ou polyméthacrylate de méthyle par moulage par injection de micro, micro gaufrage à chaud ou thermoformage micro. Mais, il peut aussi être fabriqué à partir de polymères bio-dégradables. Ses dimensions globales sont 0,7 1 x 20 x 20 x 0,7 à 1 mm (hxlxL). Les principales caractéristiques des puces utilisées sont soit une grille allant jusqu'à 1156 micro-cubes conteneurs (cf-chip) de la taille d'120-300 x 300 x 300 μ (hxlxL) ou des niches rondes avec des diamètres de 300 μ et une profondeur de 300 μ (r-chip). L'échafaud peut accueillir 10 Mio. cellules dans une configuration en trois dimensions. Pour un nutriment optimale et la fourniture de gaz, la puce est insérée dans un boîtier bioréacteur. Le bioréacteur est partie d'une boucle de circulation steril fermé qui, dans la configuration la plus simple, est Additionaly constitué d'une pompe à rouleaux et d'un réservoir avec une moyenne d'alimentation en gaz. Le bioréacteur peut être exécuté en perfusion, surfusion, ou même un mode de fonctionnement mixte. Nous avons réussi à cultiver des lignées cellulaires ainsi que des cellules primaires sur des périodes de plusieurs semaines. Pour les cellules de foie de rat primaires nous avons pu montrer une préservation des fonctions organotypique pendant plus de 2 semaines. Pour les lignes de carcinome hépatocellulaire cellulaire nous avons pu montrer l'induction de gènes spécifiques du foie n'est pas ou peu exprimé en culture monocouche standard. Le système pourrait aussi être utile comme un système de culture de cellules souches depuis expériences première différenciation avec les lignées de cellules souches ont été prometteurs.

Protocol

Ce document décrit l'utilisation d'une plate-forme de puces à base (fig. 1) pour la culture en trois dimensions de lignées cellulaires ainsi que des cellules primaires. Depuis de nombreuses cellules expriment effectivement les fonctions organotypique que dans un environnement 3D, nous avons développé une puce polymère qui fournit un échafaudage pour lequel les cellules peuvent adhérer dans toutes les directions spatiales, et qui peut être monté dans un boîtier bioréacteur pour le contrôle de débit .......

Discussion

Nous avons développé une plate-forme de puces à base pour la culture en trois dimensions des cellules en bioréacteurs micro activement perfusé. Les puces peuvent être fabriqués à partir de non-biodégradables ainsi que des polymères biodégradables par injection de micro, le gaufrage à chaud ainsi les micro techniques de thermoformage ^3. Selon la conception expérimentale, la surface du polymère peut être modifié par irradiation UV ^4. Lignées cellulaires d'hépatocytes ainsi que hépatocytes primaires.......

Materials

Material Name	Type	Company	Catalogue Number	Comment
Name	Company	Catalog Number	Comments
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