माइक्रोफ्लुइडिक प्लेटफॉर्म के भीतर 3डी संगठित मानव हृदय ऊतक का विकास

दुनिया भर में मौत का प्रमुख कारण हृदय रोग (सीवीडी) के रूप में बनी हुई है । हालांकि, दिल की मांसपेशियों की शारीरिक और जैविक जटिलता, मायोकार्डियम मॉडलिंग, विट्रो में पूरा करने के लिए बेहद मुश्किल है। मुख्य रूप से, बाधाएं मानव कार्डियोमायोसाइट्स (सीएम) की आवश्यकता में होती हैं जो या तो वयस्क हैं या वयस्क की तरह फेनोटाइप प्रदर्शित करती हैं और मायोकार्डियम की सेलुलर जटिलता और जटिल 3 डी वास्तुकला को सफलतापूर्वक दोहरा सकती हैं। दुर्भाग्य से, नैतिक चिंताओं और उपलब्ध प्राथमिक रोगी व्युत्पन्न मानव हृदय ऊतक की कमी के कारण, सीएम के ंयूनतम प्रसार के साथ संयुक्त, व्यवहार्य मानव सीएम की सोर्सिंग हृदय ऊतक इंजीनियरिंग के लिए एक सीमित कदम रहा है । इस उद्देश्य के लिए, अधिकांश शोध मानव सीपीएम के प्राथमिक स्रोत के रूप में मानव प्रेरित pluripotent स्टेम सेल (hiPSCs) के हृदय भेदभाव की ओर संक्रमण है, जिसके परिणामस्वरूप हृदय ऊतक मॉडलिंग के लिए विट्रो परख में के भीतर hiPSC-CMs के व्यापक समावेश में जिसके परिणामस्वरूप ।

यहां इस काम में, हम एक माइक्रोफ्लुइडिक डिवाइस के भीतर 3 डी परिपक्व स्टेम सेल-व्युत्पन्न मानव हृदय ऊतक विकसित करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रदर्शित करते हैं। हम विशेष रूप से समझाते हैं और नेत्रहीन एचआईपीएससी-व्युत्पन्न सीएम से 3 डी इन विट्रो एनिसोट्रोपिक कार्डियक टिश्यू-ऑन-ए-चिप मॉडल के उत्पादन को प्रदर्शित करते हैं। हम मुख्य रूप से सीएम के लिए चयन करने के लिए एक शुद्धि प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं, मानव सीएफएस (एचसीएफ) के साथ सीएम को मिलाने के माध्यम से एक परिभाषित अनुपात के साथ कोशिकाओं की सह-संस्कृति, और कोलेजन-आधारित हाइड्रोगेल के भीतर इस सह-संस्कृति का निलंबन। हम आगे हमारे अच्छी तरह से परिभाषित माइक्रोफ्लुइडिक डिवाइस के भीतर सेल से लदे हाइड्रोगेल के इंजेक्शन को प्रदर्शित करते हैं, जो कंपित अंडाकार माइक्रोपोस्ट के साथ एम्बेडेड होते हैं जो आसपास की कोशिकाओं और हाइड्रोजेल मैट्रिक्स के संरेखण की उच्च डिग्री को प्रेरित करने के लिए सतह स्थलाकृति के रूप में काम करते हैं, जो देशी मायोकार्डियम की वास्तुकला की नकल करते हैं। हम कल्पना करते हैं कि प्रस्तावित 3डी एनिसोट्रोपिक कार्डियक टिश्यू-ऑन-चिप मॉडल मौलिक जीव विज्ञान अध्ययन, रोग मॉडलिंग और स्क्रीनिंग टूल, फार्मास्यूटिकल परीक्षण के रूप में इसके उपयोग के माध्यम से उपयुक्त है।