Name: hollow fiber bioreactors for in vivo-like mammalian tissue culture
Uploaded: 2016-05-26T14:00:00
Duration: 8 min 28 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Hollow Fiber Bioreactors for In Vivo-like Mammalian Tissue Culture at JoVE.com

This work was funded by the National Centre for the Replacement, Refinement and Reduction of Animals in Research (NC3Rs) CRACK IT funding.

<ol>
	<li>Lewis, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+evidence+in+support+of+the+theory+of+outgrowth+of+the+axis+cylinder.">Experimental evidence in support of the theory of outgrowth of the axis cylinder.</a> American J Anat. 6 (1), 461-471 (1906).</li><li>Harrison, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+of+peripheral+nerve+fibers+in+altered+surroundings.">The development of peripheral nerve fibers in altered surroundings.</a> Wilhelm Roux Arch Entwickl Mech Org. 30 (2), 15-33 (1910).</li><li>Ding, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+genome-scale+RNAi+screen+for+Oct4+modulators+defines+a+role+of+the+Paf1+complex+for+Embryonic+Stem+Cell+identity.">A genome-scale RNAi screen for Oct4 modulators defines a role of the Paf1 complex for Embryonic Stem Cell identity.</a> Cell Stem Cell. 4 (5), 403-415 (2009).</li><li>Groeber, F., Holeiter, M., Hampel, M., Hinderer, S., Schenke-Layland, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skin+tissue+engineering+-In+vivo+and+in+vitro+applications.">Skin tissue engineering -In vivo and in vitro applications.</a> Adv Drug Deliv Rev. 63 (4), 352-366 (2011).</li><li>Sinden, J. D., Vishnubhatla, I., Muir, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prospects+for+stem+cell-derived+therapy+in+stroke.">Prospects for stem cell-derived therapy in stroke.</a> Prog Brain Res. 201, 119-167 (2012).</li><li>Ouyang, A., Yang, S. -. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+two-stage+perfusion+fibrous+bed+bioreactor+system+for+mass+production+of+embryonic+stem+cells.">A two-stage perfusion fibrous bed bioreactor system for mass production of embryonic stem cells.</a> Expert Opin Biol Ther. 8 (7), 895-909 (2008).</li><li>Carnachan, R. J., Bokhari, M., Przyborski, S. A., Cameron, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Taloring+the+morphology+of+emulsion-templated+porous+polymers.">Taloring the morphology of emulsion-templated porous polymers.</a> Soft Matter. 2 (7), 608-616 (2006).</li><li>Deshpande, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simplifying+corneal+surface+regeneration+using+a+biodegradable+synthetic+membrane+and+limbal+tissue+explants.">Simplifying corneal surface regeneration using a biodegradable synthetic membrane and limbal tissue explants.</a> Biomaterials. 34 (21), 5088-5106 (2013).</li><li>Storm, M. P., Orchard, C. B., Bone, H. K., Chaudhuri, J. B., Welham, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+culture+systems+for+the+expansion+of+pluripotent+embryonic+stem+cells.">Three-dimensional culture systems for the expansion of pluripotent embryonic stem cells.</a> Biotechnol Bioeng. 107 (4), 683-695 (2010).</li><li>Wung, N., Acott, S. M., Tosh, D., Ellis, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hollow+fibre+membrane+bioreactors+for+tissue+engineering+applications.">Hollow fibre membrane bioreactors for tissue engineering applications.</a> Biotechnol Lett. 36 (12), 2357-2366 (2014).</li><li>Ellis, M., Jarman-Smith, M., Chaudhuri, J. B., Chaudhuri, J., Al-Rubeai, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioreactor+systems+for+tissue+engineering:+A+four-dimensional+challenge.">Bioreactor systems for tissue engineering: A four-dimensional challenge.</a> Bioreactors for tissue engineering; principles, design and operation. , 1-18 (2005).</li><li>Silva, A. I., Mateus, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+polysulfone+hollow+fibre+vascular+bio-artificial+pancreas+device+for+in+vitro+studies.">Development of a polysulfone hollow fibre vascular bio-artificial pancreas device for in vitro studies.</a> J Biotechnol. 139 (3), 236-249 (2009).</li><li>De Bartolo, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+hepatocyte+functions+in+a+crossed+hollow+fiber+membrane+bioreactor.">Human hepatocyte functions in a crossed hollow fiber membrane bioreactor.</a> Biomaterials. 30 (13), 2531-2543 (2009).</li><li>Schmelzer, E., Finoli, A., Nettleship, I., Gerlach, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+three-dimensional+perfusion+culture+of+human+adult+bone+marrow+mononuclear+cells+in+bioreactors.">Long-term three-dimensional perfusion culture of human adult bone marrow mononuclear cells in bioreactors.</a> Biotechnol Bioeng. 112 (4), 801-810 (2015).</li><li>Tapia, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+high-titer+human+influenza+A+virus+with+adherent+and+suspension+MDKC+cells+cultured+in+a+single-use+hollow+fiber+bioreactor.">Production of high-titer human influenza A virus with adherent and suspension MDKC cells cultured in a single-use hollow fiber bioreactor.</a> Vaccine. 32 (8), 1003-1011 (2014).</li><li>Deng, X., Zhang, G., Shen, C., Yin, J., Meng, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hollow+fiber+culture+accelerates+differentiation+of+Caco-2+cells.">Hollow fiber culture accelerates differentiation of Caco-2 cells.</a> Appl Microbiol Biotechnol. 97 (15), 6943-6955 (2013).</li><li>Schutte, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+primary+hepatocytes+show+enhanced+performance+and+sensitivity+to+acetaminophen+during+three-dimensional+culture+on+a+polystyrene+scaffold+designed+for+routine+use.">Rat primary hepatocytes show enhanced performance and sensitivity to acetaminophen during three-dimensional culture on a polystyrene scaffold designed for routine use.</a> Assay Drug Dev Technol. 9 (5), 475-486 (2011).</li><li>Bokhari, M., Carnachan, R. J., Cameron, N. R., Przyborski, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+cell+culture+device+enabling+three-dimensional+cell+growth+and+improved+cell+function.">Novel cell culture device enabling three-dimensional cell growth and improved cell function.</a> Biochem Biophys Res Commun. 354 (4), 1095-1100 (2007).</li><li>Bokhari, M., Carnachan, R. J., Cameron, N. R., Przyborski, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Culture+of+HepG2+liver+cells+on+three+dimensional+polystyrene+scaffolds+enhances+cell+structure+and+function+during+toxicological+challenge.">Culture of HepG2 liver cells on three dimensional polystyrene scaffolds enhances cell structure and function during toxicological challenge.</a> J Anat. 211 (4), 567-576 (2007).</li><li>Vivares, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+behaviour+and+metabolic+capacity+of+cryopreserved+human+primary+hepatocytes+cultivated+in+a+perfused+multiwell+device.">Morphological behaviour and metabolic capacity of cryopreserved human primary hepatocytes cultivated in a perfused multiwell device.</a> Xenobiotica. 45 (1), 29-44 (2015).</li><li>Smith, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+neural+stem+cell-derived+cultures+in+three-dimensional+substrates+form+spontaneously+functional+neuronal+networks.">Human neural stem cell-derived cultures in three-dimensional substrates form spontaneously functional neuronal networks.</a> J Tissue Eng Regen Med. , (2015).</li><li>Davidson, A. J., Ellis, M. J., Chaudhuri, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+theoretical+approach+to+Zonation+in+a+bioartificial+liver.">A theoretical approach to Zonation in a bioartificial liver.</a> Biotechnol Bioeng. 109 (1), 234-243 (2012).</li><li>Mulder, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The basic principles of membrane technology. 2nd ed. , (1996).</li><li>Ellis, M. J., Chaudhuri, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poly(lactic-co-glycolic+acid)+hollow+fibre+membranes+for+use+as+a+tissue+engineering+scaffold.">Poly(lactic-co-glycolic acid) hollow fibre membranes for use as a tissue engineering scaffold.</a> Biotechnol Bioeng. 96 (1), 177-187 (2007).</li><li>Shearer, H., Ellis, M. J., Perera, S. P., Chaudhuri, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+common+sterilization+methods+on+the+structure+and+properties+of+poly(D,L+lactic-co-glycolic+acid)+scaffolds.">Effects of common sterilization methods on the structure and properties of poly(D,L lactic-co-glycolic acid) scaffolds.</a> Tissue Eng. 12 (10), 2717-2727 (2006).</li><li>Forsey, R. W., Chaudhuri, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validity+of+DNA+analysis+to+determine+cell+numbers+in+tissue+engineering+scaffolds.">Validity of DNA analysis to determine cell numbers in tissue engineering scaffolds.</a> Biotechnol Lett. 31 (6), 819-823 (2009).</li><li>Williamson, M. R., Coombes, A. G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gravity+spinning+of+polycaprolactone+fibres+for+applications+in+tissue+engineering.">Gravity spinning of polycaprolactone fibres for applications in tissue engineering.</a> Biomaterials. 25 (3), 459-465 (2004).</li><li>El-Salmawy, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+properties+of+pronectin+F-coated+biodegradable+hollow+fibres.">Preparation and properties of pronectin F-coated biodegradable hollow fibres.</a> J Artif Organs. 8 (4), 245-251 (2005).</li><li>Meneghello, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+and+characterization+of+poly(lactic-co-glycolic+acid)/polyvinyl+alcohol+blended+hollow+fibre+membranes+for+tissue+engineering+applications.">Fabrication and characterization of poly(lactic-co-glycolic acid)/polyvinyl alcohol blended hollow fibre membranes for tissue engineering applications.</a> J Memb Sci. 344 (1-2), 55-61 (2009).</li></ol>

MJE is a founder and director of Cellesce Ltd which aims to provide bioprocessing solutions for tissue engineering-based research and industry.

כתב יד זה מתאר את הפעולה Set-up and של bioreactor סיבים חלולים (HFB) מערכת עבור תרבית תאים יונקים השירות שלה באה לידי ביטוי מתרבים הקו הסלולרי hepatocyte HepG2 / C3A. המערכת נועדה להתאים על המדף של חממה סטנדרטית ההגדרה שלה הוא פשוט מספיק כדי להתבצע על ידי כל ביולוג של תא מוסמך מכיר טכניקה מזוהמת. הסיבים המשמשים במערכת המחקר המתואר כאן מיוצרים בבית על ידי ספין היפוך פאזה יציקה (ספינינג) באמצעות פולימר קניינית מתכלות. זה אפשרי לעשות סיבים ידי ספינינג ממגוון חומרים המתאימים תרבית תאים, הן מתכלות ובלתי מתכלים, למשל; polycaprolactone (PCL) 27, חומצה פולי-L-lactide (PLLA) 28, פולי (לקטית-שיתוף גליקולית וחומצה) (PLGA) 29, פוליסולפון (PSU) 12 ו polyetheretherketone (פיק) 13. לכל מאפיינים שונים בתnd צריך להיבחר בהתבסס על הצרכים של המערכת. בדוק את התאימות של הסיבים המועסקים עם אתנול המשמש צעד העיקור. PLGA ידוע plasticize עם אתנול דבר המחייב טיפול אלטרנטיבי כגון פתרון אנטיביוטי / antimycotic 25. הממדים של מודולים הזכוכית משמשים כאן נבחרו בהתבסס על הצרכים של המחקר הנוכחי. בגדלים שונים יכול להיעשות על ידי כל חברה נושבת זכוכית מכובדת. שיקול בגודל מודול הוא מספר התאים, אשר קשור למספר הסיבים במודול וספיקות סבירות. ככל תאים יש המודול שבו הספיקות גבוהות צריכות להיות על מנת לשמור על תנאי תרבות חיוביים בסוף היצוא של bioreactor. זה יגיע מגבלה כמה נקודות וכמה ניסוי וטעייה עשויים להידרש עם ניטור של תנאי התקשורת לפעפע מודול. מודלים מתמטיים עשויים לספק כמה תובנה לתוך דימן מודול נדרשוהצטרפויות וספיקות 22. הממדים של המנגנון המשמש כאן נועד כדי להתאים אותו מדף חממה. אורכו של הצינור מוכתב על ידי אורך צורך להגיע בין המחברים בזמן גם מה שמאפשר מספיק תנועה של רכיבים כדי לאפשר הגדרה ותפעול. אם הדגימה כמובן זמן נדרש, למשל ניטור של תנאי התקשורת במודול לחלחל ואז יציאות הזרקה ניתן להוסיף גם את retentate ויחלחל קווים כדי להקל על זה. תנאי מוקדם לכל מערכת תרבית תאים הוא לשמור על תאים בחיים וברוב המקרים גדלו. לאור המחקרים מפגינים יותר in vivo-כמו פנוטיפ בתאים גדלים במערכת תרבות 3D זה גם נראה חשוב לספק סביבה תחקה את הסביבה vivo נתקלה ידי התאים. נקודה אחרונה זו לעיתים קרובות מוזנחת תרבית תאים 2D לטובת נוחות מערכת התרבות הזאת מציעה. Tהוא HFB מחק ברשתות נימי vivo על ידי מתן חומרים מזינים את התאים דרך לומן של סיבים. את חומרי הפסולת יוסרו גם מהמערכה ידי הזרימה הדינמית. זה יוצר מערכת in vivo-כמו תרבית תאים, וכזה המחקה את הסביבה vivo בעיני hepatocytes, מה שהופך מערכת זו בחירה טובה יותר לעומת פלסטיק בתרבית רקמה 2D עבור culturing תאים אלה. הדברים מקבלים תימוכין גם עובדת התאים מפרישים 15-לקפל את כמות אלבומין, פונקציה כבדה חשובה, במערכת התרבות HFB בהשוואה לאלו גדלו על פלסטיק בתרבית רקמת 2D. בעוד מערכת HFB מתאימה רוב אם לא כל סוגי התאים התלויים למעגן, הדוגמא כאן היא עבור hepatocytes כי קיים צורך אמיתי להיות מסוגל תרבות פונקציונלית, יותר in vivo-כמו hepatocytes לשימוש בפיתוח תרופות על ידי תעשיית התרופות ובמכשירי הכבד bioartificial על התמיכה extracorporealמחולים אי ספיקת כבד. צורך התאים פונקציונליים יותר חורג דוגמאות אלה, במיוחד כשדה של רפואת רגנרטיבית נכנס לשלב עבודת translational. היתרונות של סביבת תרבות יותר in vivo-כמו לא צריכים להתעלם.

בתרבית רקמה היא טכניקה הוקמה לצמיחה ו / או התחזוקה של תאים נוצלו במשך 100 שנים 1,2. הנוחות של לימוד תאים ותגובות vivo לשעבר מרחיקה לכת יתרונות המאפשרים ניסויים שאחרת היה מאתגר מאוד אם לא בלתי אפשרי, למשל הדור של שורות תאים מהונדסות גנטי ושימוש תאי כתב מבחני מיון תפוקה גבוהה 3. לאחרונה בתרבית הרקמה הצמיחה בתחום הנדסת רקמות, לייצור מודלים במבחנת רפואת שיקום. בעזרת יישומים אלה, עניין מערכות התרבות דינמית 3-ממדי (3D) גדל באופן משמעותי. 3D שיטות תרבות (מוגדר כאן כמו מצע תרבות 3D ו / או את ההקדמה של זרימה דינמית כיוונית) טוב יותר לשחזר את הארכיטקטורה של סביבת הסלולר in vivo, חשובה להשגהתפקוד פיזיולוגי דמוי יותר. היכולת לחלץ, לגדול, להבדיל ותאי השתלה במטרה לתקן רקמה חולה ופגועה היא תחום המחקר ויש לו פוטנציאל אדיר לטובת מטופל הזדמנות מסחרית. לדוגמה השימוש קרטינוציטים עצמיים לטיפול בכוויות (ראה 4) ושימוש טיפולים מבוססי תאים לטיפול בשבץ (ראה 5). כמו כן, שוק מודלים במבחנה משתרע גילוי תרופות ליישומים ברפואה מרובדת. הכנס בתרבית רקמה במקביל גדלתי מספרם של סוגי תאים תלויים חסידים או למעגן על פני שטח 2-הממדים (2D) של בקבוק בתרבית רקמה. בעוד מקובל כיום כתקן זהב במסגרת מחקרית, הריבית האחרונה יישומי הנדסת רקמות הדגישה את העובדה כי הסביבה בתרבית רקמת 2D הנוכחית אינה מספקת עבור מדרוג כלפי מעלה נדרש בתא ייצור 6. עבור סוגי תאים חסידים scaffolד נדרש, אשר ישתנה בהתאם לשימוש הסופי, הן מבחינת הרכב כימי ותכונות מכאניות. חלק מהמערכות להעסיק פיגומים וכן צלחת מוסיף מורכב המטריצה ​​הנקבובית ביותר נוצרה בניית תבנית אמולסיה בשלב פנימית גבוהה (ראה 7) או סיבי electrospun (ראה 8) הדורשים הסתגלות מינימום מ טכניקות תרבות 2D קונבנציונליות. תאים יכולים להיות זורעים על microcarriers של קומפוזיציות שונות גדלו במיכלים שיעוורו לספק חומרים מזינים מולקולות איתות, ולבצע משם פסולת (להסעת המונים) באמצעות בסביבה מעורבת דינמית גם 9. עם זאת, מערכות אלו מוגבלים בסביבתם in vivo-כמו ושיפורים נוספים יכולים להתבצע לגבי לגמלן עלויות. Bioreactors סיבים חלולים (HFBs) הוא מערכת תרבות 3D מורכבת של סיבים קבועים לתוך מודול עם תאים בדרך כלל זרע על החלק החיצוני של הסיבים בתווך הנקבוביים מועברים דרך לומן הסיבים (הנסקרת ב 10) (איור 1). HFBs להציע סביבת in vivo-כמו עם הסיבים מחקו נימי דם ואת מגן על התאים מפני לחצי הגזירה הקשורות למשלוח תקשורת דינמי, תוך מתן אפשרות גזירה מוגדרת להיות מיושמת לתאים בוויה זרימת נוזל דרך היציאות בצד אם ירצה בכך. זה יוצר מערכת התרבות צדדית עם להסעת המונים מעולה שבו צפיפות תא גבוה ניתן להגיע 11. מערכת HFB היא גם מתאימה לשמירה על סוגי תאים תלויים למעגן ויש בו נעשתה שימוש לתרבות מגוון של תאים כולל איי עכברוש לבלב לנגרהנס 12, עכבר β-TC-3 שורת תאי אינסולינומה 12, hepatocytes אדם מן המעלה הראשון 13, עצמות אדם תאי mononuclear מח 14, תאי כליה כלביים מדין דארבי (MDCK) 15 ו קאקו-2 תאים 16 עד כמה שם. בנוסף היכולות של העברת מסה מדרוג כלפי מעלה, מתאים הגדלים 3D tisמערכות התרבות לתבוע נוטות להיות יותר in vivo-כמו במורפולוגיה ועוד תגובה לרמזים ניסיוניים. לדוגמה להלשין hepatocytes העיקרי להראות מורפולוגיה cuboidal יותר, כדאיות גדלה, אינדוקציה יותר של פעילות אנזים ציטוכרום-P450 ורגישות מוגברת רעיל אקמול כאשר גדל פיגום קלקר זמין מסחרי לעומת תאי גדלים בתרבית 2D 17. שימוש באותו פיגום הקו הסלולרי hepatocarcinoma HepG2 הוכח גם כדי להגביר את ייצור אלבומין 18 ולהראות יותר in vivo-כמו בתגובה methotrexate לעומת תאים בתרבית 2D 19. Hepatocytes אדם מן המעלה הראשון הפגין dedifferentiation המושהית, פעילות ציטוכרום P450-גבוהה וגדילת אישור עבור 4/5 תרכובות נבדקות מערכת התרבות זלוף 20. גזע עצבי אדם תא עצב שמקורם גליה בתרבית פיגום קלקר זמין מסחרי הציגו הוא גבוה (פוטנציאל פעולה) ונמוך-frequency (פוטנציאל שדה מקומי) פעילות ספונטנית אך לא נעשה פעילות עצבית זוהה בתאי 2D התרבותיים 21. קאקו-2 תאים הפגינו בידול משופר בתוך HFB לעומת תרבות 2D נמדדת phosphatase אלקליין גדל, γ-glutamyltransferase ופעילות P-glycoprotein וביטוי גבוה של F-יקטין zona occludens-1 חלבון 16. למרות היתרונות, את culturing השגרתית של תאים במערכות מלבד משטח בקבוק בתרבית רקמת 2D היא עדיין לא התאמנה במעבדות רבות, אם כי מספר פרסומים בצטטו תרבית תאי 3D צומח (עלייה של 8-פי ב -10 השנים האחרונות. מקור : &#39;תוצאות לפי שנת PubMed כלי ומישש עם&#39; תרבות 3D &#39;). כתב יד זה מתאר את ההגדרה ותנאי הפעלה של מערכת HFB עבור תרבית תאי יונקים והדגים השירות שלה culturing הקו הסלולרי hepatocarcinoma HepG2 / C3A. מטרת השיטה היא תרבות התאיםיותר מערכת תרבות בעיצומו-כמו אשר שומרת מספיק פשטות כדי להפוך אותו נוחה לאלה שחדשים מערכות תרבות 3D. הרציונל העומד מאחורי שימוש HFBs ביישום מתואר כאן, אשר הוא לשפר את יכולת החיזוי של מודלים כבדים היא כי זה אפשרי תיאורטית לחקות סינוסואידה כבד בתוך סביבת HFB 22. זה לא ריאלי כרגע עם מערכות תרבות אחרות.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="638">
	<tbody>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">Glass HFB Module</td>
			<td style="width:83px;">Soham Scientific</td>
			<td style="width:123px;">&#160;---&#160;</td>
			<td style="width:320px;">Custom Item. (Section 2)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">Sigmacote&#174;</td>
			<td style="width:83px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">SL2</td>
			<td style="width:320px;">(Section 2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;width:112px;">Silicoset 151</td>
			<td style="width:83px;">Intertronics</td>
			<td style="width:123px;">ACCSS151</td>
			<td style="width:320px;">Silicone Glue. (Section 2.3)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">PTFE tape</td>
			<td style="width:83px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">Z104388</td>
			<td>(Section 2.5)</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;width:112px;">Reservoir bottle</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:123px;">11972619</td>
			<td>PTFE the screw threads of the adapters and fitting nut. Attach to the Q-series cap. Attach an 8.5cm section of the supplied PTFE tubing under the 1mm adapter and a 4cm section under the 3mm adapter. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;width:112px;">Q-series cap</td>
			<td style="width:83px;">Kinesis</td>
			<td style="width:123px;">00932Q-3V</td>
			<td>PTFE the screw threads of the adapters and fitting nut. Attach to the Q-series cap. Attach an 8.5cm section of the supplied PTFE tubing under the 1mm adapter and a 4cm section under the 3mm adapter. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">Adatpter, Male, 1.0mm ID</td>
			<td style="width:83px;">Kinesis</td>
			<td style="width:123px;">008NB10-KD5L</td>
			<td>PTFE the screw threads of the adapters and fitting nut. Attach to the Q-series cap. Attach an 8.5cm section of the supplied PTFE tubing under the 1mm adapter and a 4cm section under the 3mm adapter. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">Adatpter, Male, 3.0mm ID</td>
			<td style="width:83px;">Kinesis</td>
			<td style="width:123px;">008NB30-KD5L</td>
			<td>PTFE the screw threads of the adapters and fitting nut. Attach to the Q-series cap. Attach an 8.5cm section of the supplied PTFE tubing under the 1mm adapter and a 4cm section under the 3mm adapter. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">Fitting Nut</td>
			<td style="width:83px;">Kinesis</td>
			<td style="width:123px;">U-350</td>
			<td>PTFE the screw threads of the adapters and fitting nut. Attach to the Q-series cap. Attach an 8.5cm section of the supplied PTFE tubing under the 1mm adapter and a 4cm section under the 3mm adapter. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;width:112px;">Neoprene tubing</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:123px;">10366344</td>
			<td>Attach the Hepa filter to 6cm of neoprene tubing and attach this to the &#39;fitting nut&#39;. Attach a 2x 30mm sections of L/S14 tubing to the top two barbs of the Y-connector and a 3cm section of L/S16 tubing to the bottom. Attach this to the barb of the&#160; 3mm ID adapter. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="31">
			<td height="31" style="height:31px;width:112px;">HEPA-vent</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:123px;">11374634</td>
			<td>Attach the Hepa filter to 6cm of neoprene tubing and attach this to the &#39;fitting nut&#39;. Attach a 2x 30mm sections of L/S14 tubing to the top two barbs of the Y-connector and a 3cm section of L/S16 tubing to the bottom. Attach this to the barb of the&#160; 3mm ID adapter. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="31">
			<td height="31" style="height:31px;width:112px;">Y-connector, barbed</td>
			<td style="width:83px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:123px;">OU-06295-10</td>
			<td>Attach the Hepa filter to 6cm of neoprene tubing and attach this to the &#39;fitting nut&#39;. Attach a 2x 30mm sections of L/S14 tubing to the top two barbs of the Y-connector and a 3cm section of L/S16 tubing to the bottom. Attach this to the barb of the&#160; 3mm ID adapter. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="31">
			<td height="31" style="height:31px;width:112px;">L/S16 Silicone tubing</td>
			<td style="width:83px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:123px;">OU-96410-16</td>
			<td>Attach the Hepa filter to 6cm of neoprene tubing and attach this to the &#39;fitting nut&#39;. Attach a 2x 30mm sections of L/S14 tubing to the top two barbs of the Y-connector and a 3cm section of L/S16 tubing to the bottom. Attach this to the barb of the&#160; 3mm ID adapter. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">L/S14 Silicone tubing</td>
			<td style="width:83px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:123px;">WZ-96410-14</td>
			<td>Attach the Hepa filter to 6cm of neoprene tubing and attach this to the &#39;fitting nut&#39;. Attach a 2x 30mm sections of L/S14 tubing to the top two barbs of the Y-connector and a 3cm section of L/S16 tubing to the bottom. Attach this to the barb of the&#160; 3mm ID adapter. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:112px;">L/S13 Silicone tubing</td>
			<td style="width:83px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:123px;">OU-96410-13</td>
			<td style="width:320px;">80cm to connect the 1.0mm barbed adapter on the Q-series cap to the pump tubing = Feed tube. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">WM 205U/CA pump</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:123px;">1248-6300</td>
			<td style="width:320px;">(Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="68">
			<td height="68" style="height:68px;width:112px;">WM pump tubing, PVC, blue-orange, 0.25mm bore</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:123px;">12416310</td>
			<td>PTFE the screw thred of the male adapter and connect the female adapter. Work the pump tubing over one of the barbs. Repeat this set-up at the other end of the tubing. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:112px;">Adatpter, Male, 1.0mm ID</td>
			<td style="width:83px;">Kinesis</td>
			<td style="width:123px;">008NB10-KD5L</td>
			<td>PTFE the screw thred of the male adapter and connect the female adapter. Work the pump tubing over one of the barbs. Repeat this set-up at the other end of the tubing. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">Adatpter, Female, 1.0mm ID</td>
			<td style="width:83px;">Kinesis</td>
			<td style="width:123px;">008NB10-KD2L</td>
			<td>PTFE the screw thred of the male adapter and connect the female adapter. Work the pump tubing over one of the barbs. Repeat this set-up at the other end of the tubing. (Section 3.2.1)</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;width:112px;">Female luer cap</td>
			<td style="width:83px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:123px;">WZ-45508-64</td>
			<td style="width:320px;">Side port end caps. (Section 3.2.2)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">L/S13 Silicone tubing</td>
			<td style="width:83px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:123px;">OU-96410-13</td>
			<td style="width:320px;">40mm section to connect the pump tubing to a module connector. (Section 3.2.2)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">L/S16 Silicone tubing</td>
			<td style="width:83px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:123px;">OU-96410-16</td>
			<td>3x 30mm of L/S16 fitted to 3x reducers = module connectors. (Section 3.2.2)</td>
		</tr>
		<tr height="68">
			<td height="68" style="height:68px;width:112px;">Barbed reducer 1/8&#34;x1/16&#34;</td>
			<td style="width:83px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:123px;">30616-43</td>
			<td>3x 30mm of L/S16 fitted to 3x reducers = module connectors. (Section 3.2.2)</td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:112px;">L/S13 Silicone tubing</td>
			<td style="width:83px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:123px;">OU-96410-13</td>
			<td style="width:320px;">55cm section to connect the retentate to the L/S14 of the Y-connector on the Q-series cap. (Section 3.2.4)</td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:112px;">L/S13 Silicone tubing</td>
			<td style="width:83px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:123px;">OU-96410-13</td>
			<td style="width:320px;">45cm section to connect the permeate to the L/S14 of the Y-connector on the Q-series cap. (Section 3.2.4)</td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:112px;">Straight barbed union</td>
			<td style="width:83px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:123px;">WZ-30612-43</td>
			<td style="width:320px;">Attach to the end of the L/S13 that will connect with the L/S14 of the Y-connector. (Section 3.2.4)</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;width:112px;">Clamp</td>
			<td style="width:83px;">VWR</td>
			<td style="width:123px;">229-0609</td>
			<td>(Section 3.4.2)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">4mm Silicone tubing&#160;</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:123px;">FB68858</td>
			<td>Fold over a 40mm section of tubing and secure with a cable tie = Module end cap. (Section 4.3)</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:112px;">Cable tie</td>
			<td style="width:83px;">Fisher</td>
			<td style="width:123px;">12326377</td>
			<td>Fold over a 40mm section of tubing and secure with a cable tie = Module end cap. (Section 4.3)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">MACSmix tube rotator</td>
			<td style="width:83px;">Miltenyi Biotech</td>
			<td style="width:123px;">130-090-753</td>
			<td>An adaptation may be required to attach the modules. (Section 4.4)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">Leur Injection port</td>
			<td style="width:83px;">Thistle Scientific</td>
			<td style="width:123px;">IB-10820</td>
			<td>Attach the end cap to the injection port. (Section 4.5)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">Female luer cap</td>
			<td style="width:83px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:123px;">WZ-45508-64</td>
			<td>Attach the end cap to the injection port. (Section 4.5)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">L-lactic acid kit</td>
			<td style="width:83px;">Megazyme</td>
			<td style="width:123px;">K-LATE</td>
			<td>(Section 5)</td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:112px;">D-glucose kit</td>
			<td style="width:83px;">Megazyme</td>
			<td style="width:123px;">K-GLUC</td>
			<td>(Section 5)</td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:112px;">Scalpel / micro knife</td>
			<td style="width:83px;">InterFocus</td>
			<td style="width:123px;">10315-12</td>
			<td>(Section 6.2)</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:112px;">Albumin ELISA</td>
			<td>Bethyl Labs</td>
			<td>E80-129</td>
			<td>(Section 7.4.3)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

hollow fiber bioreactors for in vivo-like mammalian tissue culture

Tissue culture has been used for over 100 years to study cells and responses ex vivo. The convention of this technique is the growth of anchorage dependent cells on the 2-dimensional surface of tissue culture plastic. More recently, there is a growing body of data demonstrating more in vivo-like behaviors of cells grown in 3-dimensional culture systems. This manuscript describes in detail the set-up and operation of a hollow fiber bioreactor system for the in vivo-like culture of mammalian cells. The hollow fiber bioreactor system delivers media to the cells in a manner akin to the delivery of blood through the capillary networks in vivo. The system is designed to fit onto the shelf of a standard CO2 incubator and is simple enough to be set-up by any competent cell biologist with a good understanding of aseptic technique. The systems utility is demonstrated by culturing the hepatocarcinoma cell line HepG2/C3A for 7 days. Further to this and in line with other published reports on the functionality of cells grown in 3-dimensional culture systems the cells are shown to possess increased albumin production (an important hepatic function) when compared to standard 2-dimensional tissue culture.

זריעת תאים הוא שלב קריטי. היכולת של התאים לדבוק סיבים בתוך הגדרת 3D הוא הרבה פחות מזה שנראה עבור פלסטיק בתרבית רקמה 2D. זהו ככל הנראה בשל זמן מגע המופחת בין תא ואת המצע. בשנות ה HFB התאים נופלים דרך מודול במהלך שלבי סטטי של זריעה. אלה קצרים יותר באופן משמעותי בזמן לעומת השלב הרציף סטטי אחד המשמש 2D. תאים צריכים ליצור קשרים למצע בזמן הזה. בנוסף, בשל האופי המעוגל של סיבי אין משטח שטוח עבור התאים לנוח ולעשות קשרים כמו שיש בתרבות 2D. אמנם זה יכול להיות מורכב על ידי הכימיה של הסיבים מועסקים שאנחנו יודעים זה לא יהיה המקרה עבור הפולימר מועסק במחקר זה (מידע לא מוצג). הגדלת זמן זריעת צפיפות תאי זריעת המוביל להיווצרות של אגרגטים תא שנופל באמצעות מודול במהלך שלבי סטטי בכל r מהראכול יותר תאים בודדים מצמצם עוד יותר את זמן המגע בין תאים ואת המצע. הגדלת הזמן להביא הצהבה של התקשורת יש צפיפות גבוהה של תאים ולא חילופי תקשורת במהלך שלב זה. שימוש בתנאים המתוארים בשיעורי זריעת תאים סעיף 4 של ~ 15% מושגות באופן עקבי עם תאי HepG2 / C3A (איור 5 א). אמנם זה עשוי להיחשב חלק נמוך יש מספיק תאים כדי ליצור סיבים-מיושבים היטב עניין של ימים (5B הדמוי 6); לאחר תקופת התפשטות שבעת ימים את צפיפות התאים שהושגה HFB מתקרבת 3x10 5/2 סנטימטר. זוהי צפיפות מתאימה מבחני רבי ניצול hepatocytes ויכולים להיחשב לכת מפגש. שיעורי ההתפשטות שהושגו HFB הם איטיים בהשוואה לזו שהושגה תרבית תאי 2D (איור 5 ג). זהו unצפוי להיות עקב אובדן של תאים בזרימה הדינמית של המערכת כמו ספירת תאים בתקשורת נמוכה (ממוצע ± SEM: 20,343 תאים ± 3,674 תאים לכל 24 שעות בנקודת המפגש, החלו ב -4% מכלל התאים הכוללים) וזה לא גדל בעת שיעור החלחול מופעל עד 400 μl / hr (מידע לא מוצג). זה גם לא סביר שיהיה בשל ירידת כדאיות והאובדן הבא של תאים (ראה איור 5D ומטה). זה עשוי להיות מוסבר, לפחות בחלקו על ידי העובדה שורות התאים נגזרו clonally מ HepG2 נבחרות על יכולתה להראות עיכוב קשר של התפשטות תאים. תאי HFB הם זורעים ב 6x הצפיפות של תאי 2D דבר שעלול להוביל שיעורי התפשטות איטיים. כדאיות נותרת גבוהה לאורך HFB עם תאים מפגינים&gt; 90%. אמנם יש ירידה קלה כדאית בסוף לשקע לעומת המפרצון זה לא נמצא מובהק (מבחן t p<html> = 0.22). ניטור של צריכת גלוקוז ייצור חומצה לקטית נעשה שימוש כדי לכוון את עוצמת הקול שיעור ומדיה להאכיל התקשורת במערכת. באמצעות 800 μl / hr נפח תקשורתי מוחלט של 50 מיליליטר גלוקוז ורמות חומצה לקטית נשמרים מעל ומתחת (בהתאמה) שרואה בתרבות פלסטיק בתרבית רקמה סטנדרטית. הפרשת אלבומין היא פונקציה כבדה מפתח שבצעה hepatocytes. זה מופרש לתוך הסרום שבו היא משחקת כמה תפקידים בתחבורה הומאוסטזיס. הפרשת אלבומין ידי תאי גדלי HFB היא 15 גבוה פי מזו תאים שגודלו על 2D (איור 7). זה מדגים את התאים הם פונקציונליים HFB ולפחות במקרה של הפרשת אלבומין, פונקציה זו היא גבוהה ב HFB. jpg &quot;/&gt; איור 1. סביבת vivo-כמו של HFB. תאים הם זורעים על החלק החיצוני של הסיבים הנקבוביים. מדיה מועברת דרך לומן סיבים, מחקה נימי דם. (א) חתך לאורך של סיבים (לא בקנה מידה). (ב) חתך של כור סיבים 3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53431/53431fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53431/53431fig2.jpg" /> איור 2. מודול HFB. (א) הממדים של המודול השתמשו במחקר זה. הממדים נבחרו כדי להתאים 3 סיבים ולמלא את הצרכים של פרויקט המחקר הנוכחי. יכול להיות מיוצר ומותאם בגדלים שונים עבור מערכות סיבים בודדים. (ב) תצלום של מ &#39;odule עם מחברי מודול כובע וסיום מצורפים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53431/53431fig2large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53431/53431fig3.jpg" /> סיבי איור 3. ייצור מודול. (א) נחתכים לגודל מוכנסים לתוך מודול. סיבים (B) מודבקים לתוך מודול, להתייבש. (ג) הקצוות נחתכים מיושרים עם הזכוכית. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53431/53431fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53431/53431fig4.jpg" /> מערכת איור 4. HFB הגדרה. חצים מצביעים בכיוון של זרימת מדיה. צינור אדום = הזנה. צהוב = משאבת tuלִהיוֹת. מודול לבן = HFB. צינור ירוק = retentate עם מהדק. = כחול לחלחל צינור. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53431/53431fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/53431/53431fig5.jpg" /> איור 5. מתזמן, התפשטות, ויכולת קיום לאנליזה ביוכימית. (א) אחוז תאי זרע. יהלומים שחורים מייצגים HFBs הפרט. הבר האדום הוא מתכוון. (ב) תאים צפיפות בבית זריעה ולאחר תקופת התפשטות 7 יום. מספרים סלולריים 2D נקבעו על ידי trypsinization ועוד היד נטויה באמצעות haemocytometer. מספרים סלולריים HFB נקבעו באמצעות assay PicoGreen ואת עקומת סטנדרט המיוצר מתאי C3A 26. n = 5-6. ברים = SEM. (C) אוכלוסיית הכפלת פעמים. n = 5-7. ברים = SEM. (ד) הכדאיות נקבעת על ידי Trypהחרגה כחול בסוף ריבוי 7 יום. מפרצון, מרכז לשקע מייצגים אזורים בתוך HFB. n = 3-5. ברים = SEM. (E &amp; F) צריכת גלוקוז וייצור חומצה לקטית. רמות נוטרו על בקבוק המאגר (כניסה) וכן retentate ותחלחלנה שקעים compered לתרבות שיגרתית על פלסטיק בתרבית רקמה (תקשורת השתנתה ביום 3 ו -5). n = 3-5. ברים = SEM. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53431/53431fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/53431/53431fig6.jpg" /> איור 6. תמונות של תאים שגודלו על סיבים בתוך HFB. תאים היו זורעים גדלו במשך 48 שעות לפני הסיבים היו ניכרים, לרחוץ PBS, קבועות paraformaldehyde 4%, לרחוץ PBS גרעיני מגואלות DAPI. כל תמונה היא צירוף של 12 &#39;פוקוס מוערם&#39; imaGES על מנת להגדיל את עומק השדה של התמונה המתקבלת. תחומי צפיפות תא גבוהה ונמוכה נמצאים לאורך הסיבים בנקודת זמן זו מוצגים. איפה גבולות סיבים נוכחיים מסומנים עם קו מקווקו אדום. תמונות צולמו על מיקרוסקופ פלואורסצנטי הפוך. מטרת תמונה = 10X. בר = 200 מיקרומטר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53431/53431fig6large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 7" src="/files/ftp_upload/53431/53431fig7.jpg" /> איור 7. אלבומין הפרשת. התאים היו זורעים על פלסטיק בתרבית רקמה על 10,667 / 2 ס&quot;מ והן HFB כמפורט בסעיף 4. תאים היו התרבו במשך 6 ימים. לאחר תקופת הסתגלות התפשטות זו תרבות פלסטיק HFB בתרבית רקמה התקשורת שונתה עבור תקשורת חופשית בסרום וויליאמס E בתוספת גלוטמין ו פניצילין / streptomycin למשך 24 שעות. דגימות מדיה נלקחו וכן אלבומין לכמת ידי ELISA על פי הוראות מייצרות (טבלה 1). n = 5-6. ברים = SEM. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53431/53431fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <table fo:keep-together.within-page="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> סָעִיף </td><td> שם ציוד </td><td> חֶברָה </td><td> חתול. לא. </td><td> הערות </td><td> תמונות </td></tr><tr><td> 2 </td><td> מודול זכוכית HFB </td><td> מדעי Soham </td><td> --- </td><td> פריט מותאם אישית. </td><td rowspan="4"></td></tr><tr><td> 2.1 </td><td> Sigmacote® </td><td> סיגמא אולדריץ </td><td> SL2 </td><td></td></tr><tr><td> 2.3 </td><td> Silicoset 151 </td><td> Intertronics </td><td> ACCSS151 </td><td> Silicדבק אחד. </td></tr><tr><td> 2.5 </td><td> קלטת PTFE </td><td> סיגמא אולדריץ </td><td> Z104388 </td><td></td></tr><tr><td rowspan="15"> 3.2.1 </td><td> בקבוק Reservoir </td><td> דַיָג </td><td> 11972619 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> כובע Q-Series </td><td> נִיעוּת </td><td> 00932Q-3V </td><td rowspan="4"> PTFE חוטי הבורג של מתאמי אגוז הולם. צרף את הכובע Q-Series. צרף קטע 8.5 ס&quot;מ של צינורות PTFE מסופק תחת מתאם 1 מ&quot;מ וקטע 4 ס&quot;מ מתחת מתאם 3 מ&quot;מ. </td><td rowspan="4"><img alt="לוח איור 1" src="/files/ftp_upload/53431/53431tablefig1.jpg" /></td></tr><tr><td> מתאם, זכר, 1.0 מזהה מ&quot;מ </td><td> נִיעוּת </td><td> 008NB10-KD5L </td></tr><tr><td> מתאם, זכר, 3.0 מזהה מ&quot;מ </td><td> נִיעוּת </td><td> 008NB30-KD5L </td></tr><tr><td> אגוז הולם </td><td> נִיעוּת </td><td> U-350 </td></tr><tr><td> צינורות Neoprene </td><td>דַיָג </td><td> 10366344 </td><td rowspan="5"> צרף פילטר HEPA עד 6 ס&quot;מ של צינורות ניאופרן ולצרף זה אל &#39;אגוז הולם &quot;. צרף סעיפי 2x 30 מ&quot;מימ של L / צינורות S14 לשתי עקיצות העליונות של המחבר-Y וקטע 3 סנטימטר של צינורות L / S16 לתחתית. צרף זו עקיצה של מתאם 3 מזהה מ&quot;מ. (סעיף 3.2.1) </td><td rowspan="5"><img alt="לוח איור 2" src="/files/ftp_upload/53431/53431tablefig2.jpg" /></td></tr><tr><td> HEPA-vent </td><td> דַיָג </td><td> 11374634 </td></tr><tr><td> Y-מחבר, דוקרני </td><td> קול בן זוג </td><td> OU-06,295-10 </td></tr><tr><td> צינורות L / S16 סיליקון </td><td> קול בן זוג </td><td> OU-96,410-16 </td></tr><tr><td> צינורות L / S14 סיליקון </td><td> קול בן זוג </td><td> WZ-96,410-14 </td></tr><tr><td> צינורות L / S13 סיליקון </td><td> קול בן זוג </td><td> OU-96,410-13 </td><td> 80 ס&quot;מ לחיבור מתאם דוקרני 1.0 מ&quot;מ על כובע Q-Series באמבטיה משאבת<html> ing = צינור הזנה. </td><td></td></tr><tr><td> משאבת WM 205U / CA </td><td> דַיָג </td><td> 1248-6300 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> צינורות משאבת WM, PVC, כחול-כתום, 0.25 מ&quot;מ נשא </td><td> דַיָג </td><td> 12416310 </td><td rowspan="3"> PTFE את הבורג חוט של מתאם זכר ולחבר את מתאם נקבה. עבוד בצינור המשאבה מעל אחד העקיצות. חזור על פעולה זו הגדרה בקצה השני של הצינור. (סעיף 3.2.1) </td><td rowspan="3"><img alt="לוח איור 3" src="/files/ftp_upload/53431/53431tablefig3.jpg" /></td></tr><tr><td> מתאם, זכר, 1.0 מזהה מ&quot;מ </td><td> נִיעוּת </td><td> 008NB10-KD5L </td></tr><tr><td> מתאם, נקבה, 1.0 מזהה מ&quot;מ </td><td> נִיעוּת </td><td> 008NB10-KD2L </td></tr><tr><td rowspan="4"> 3.2.2 </td><td> כובע נקבה Luer </td><td> קול בן זוג </td><td> WZ-45,508-64 </td><td> כמוס סוף יציאת סייד. </td><td rowspan="4">blefig4.jpg &quot;/&gt; <img alt="לוח איור 5" src="/files/ftp_upload/53431/53431tablefig5.jpg" /></td></tr><tr><td> צינורות L / S13 סיליקון </td><td> קול בן זוג </td><td> OU-96,410-13 </td><td> סעיף 40 מ&quot;מ לחיבור צינורות המשאבה למחבר מודול. </td></tr><tr><td> צינורות L / S16 סיליקון </td><td> קול בן זוג </td><td> OU-96,410-16 </td><td rowspan="2"> 3x 30 מ&quot;מ של L / S16 מצויד 3x מחברים מודול reducers =. (סעיף 3.2.2) </td></tr><tr><td> כמפחית דוקרני 1/8 &quot;x 1/16&quot; </td><td> קול בן זוג </td><td> 30,616-43 </td></tr><tr><td rowspan="3"> 3.2.4 </td><td> צינורות L / S13 סיליקון </td><td> קול בן זוג </td><td> OU-96,410-13 </td><td> סעיף 55 ס&quot;מ לחיבור retentate אל L / S14 של Y-מחבר על כובע Q-Series. </td><td rowspan="3"><img alt="לוח איור 6" src="/files/ftp_upload/53431/53431tablefig6.jpg" /></td></tr><tr><td> צינורות L / S13 סיליקון </td><td> קול בן זוג </td><td> OU-96410-13 </td><td> סעיף 45 ס&quot;מ לחיבור לפעפע אל L / S14 של Y-מחבר על כובע Q-Series. </td></tr><tr><td> איגוד תיל ישר </td><td> קול בן זוג </td><td> WZ-30,612-43 </td><td> צרף עד הסוף של L / S13 שיחבר עם L / S14 של מחבר ה- Y. </td></tr><tr><td> 3.4.2 </td><td> מַהְדֵק </td><td> VWR </td><td> 229-0609 </td><td></td><td></td></tr><tr><td rowspan="2"> 4.3 </td><td> 4 מ&quot;מ צינורות סיליקון </td><td> דַיָג </td><td> FB68858 </td><td rowspan="2"> מקפל מעל קטע של צינורות 40 מ&quot;מ ובטוח עם כובע בסוף כבל עניבה = מודול. (סעיף 4.3) </td><td rowspan="2"><img alt="לוח איור 7" src="/files/ftp_upload/53431/53431tablefig7.jpg" /></td></tr><tr><td> עניבה בכבלים </td><td> דַיָג </td><td> 12326377 </td></tr><tr><td> 4.4 </td><td> מסובבי צינור MACSmix </td><td> Miltenyi ביוטק </td><td> 130-090-753 </td><td> עיבוד עשוי להידרש attach המודולים. </td><td></td></tr><tr><td rowspan="2"> 4.5 </td><td> נמל הזרקת Leur </td><td> מדעי Thistle </td><td> IB-10,820 </td><td rowspan="2"> צרף את הכובע בסוף לנמל ההזרקה. (סעיף 4.5) </td><td rowspan="2"></td></tr><tr><td> כובע נקבה Luer </td><td> קול בן זוג </td><td> WZ-45,508-64 </td></tr><tr><td> 5 </td><td> ערכת חומצה L-לקטית </td><td> Megazyme </td><td> K-LATE </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 5 </td><td> ערכת D- גלוקוז </td><td> Megazyme </td><td> K-GLUC </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 6.2 </td><td> אזמל / סכין מיקרו </td><td> InterFocus </td><td> 10,315-12 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 7.4.3 </td><td> אלבומין ELISA </td><td> מעבדות Bethyl </td><td> E80-129 </td><td></td><td></td></tr></tbody></table> טבלה 1. רכיבים של הגדרת HFB. </sטרונג&gt; חלק הטקסט הרלוונטי לכל רכיב ניתן בטור 1.

Watch this Scientific Journal Video about Hollow Fiber Bioreactors for In Vivo-like Mammalian Tissue Culture at JoVE.com

Hollow Fiber Bioreactors for In Vivo-like Mammalian Tissue Culture

ההתנהגות התפקודית של תאים בתרבית ניתן לשפר על ידי culturing בלמעלה in vivo-כמו 3 ממדי סביבות תרבות 16-21. כתב יד זה מתאר את פעולת הגדרה ושל מערכת bioreactor סיבים חלולה עבור in vivo-כמו בתרבית רקמה יונקת.

ריאקטורים סיבים חלולים עבור<em&gt; In vivo</em&gt; תרבות הרקמות היונקת-כמו

Tissue culture has been used for over 100 years to study cells and responses ex vivo. The convention of this technique is the growth of anchorage ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Hollow Fiber Bioreactors for In Vivo-like Mammalian Tissue Culture

High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging

High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging

רזולוציה גבוהה סיבים אופטיים עבור Microendoscopy באתרו נייד הדמיה

Many biological and clinical studies require the longitudinal study and analysis of morphology and function with cellular level resolution.  ...

Hollow Microneedle-based Sensor for Multiplexed Transdermal Electrochemical Sensing

חיישן הולו Microneedle מבוסס על מרובב דרך העור אלקטרוכימי חישה

The development of a minimally invasive multiplexed monitoring system for rapid analysis of biologically-relevant molecules could offer individuals ...

Self-reporting Scaffolds for 3-Dimensional Cell Culture

פיגומים דיווח עצמי לתרבית תאים 3-Dimensional

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting ...

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

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 ...

Culturing Mouse Cardiac Valves in the Miniature Tissue Culture System

Culturing עכבר לב שסתומים במערכת תרבות רקמות זעירה

Heart valve disease is a major burden in the Western world and no effective treatment is available. This is mainly due to a lack of knowledge of the ...

Sandwich-like Microenvironments to Harness Cell/Material Interactions

כמו כריך microenvironments לרתום ניידים / חומרי אינטראקציות

Cell culture has been traditionally carried out on bi-dimensional (2D) substrates where cells adhere using ventral receptors to the biomaterial surface. ...

A Microfluidic Platform for High-throughput Single-cell Isolation and Culture

פלטפורמת Microfluidic עבור בידוד תפוקה גבוהה מתא בודד ותרבות

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet ...

Multimodal Imaging and Spectroscopy Fiber-bundle Microendoscopy Platform for Non-invasive, In Vivo Tissue Analysis

Multimodal Imaging and Spectroscopy Fiber-bundle Microendoscopy Platform for Non-invasive, In Vivo Tissue Analysis

הדמיה מולטימודליות וספקטרוסקופיה סיבים צרור פלטפורמת Microendoscopy עבור לא פולשני,<em&gt; In vivo</em&gt; בדיקת רקמות

Recent fiber-bundle microendoscopy techniques enable non-invasive analysis of in vivo tissue using either imaging techniques or a combination of ...

Power Input Measurements in Stirred Bioreactors at Laboratory Scale

מידות קלט כוח ריאקטורים מנוער בקנה מידה מעבדה

The power input in stirred bioreactors is an important scaling-up parameter and can be measured through the torque that acts on the impeller shaft during ...

Custom Engineered Tissue Culture Molds from Laser-etched Masters

מותאם אישית מהונדסים תרביות רקמה בתבניות של מאסטרים נחרטו לייזר

As the field of tissue engineering has continued to mature, there has been increased interest in a wide range of tissue parameters, including tissue ...