Name: 3d microtissues for injectable regenerative therapy and high-throughput drug screening
Uploaded: 2017-10-04T11:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about 3D Microtissues for Injectable Regenerative Therapy and High-throughput Drug Screening at JoVE.com

هذا العمل دعم مالي من "مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية" (المنح: 81522022، 51461165302). الكتاب تود أن تقر جميع أعضاء مختبر دو للمساعدة العامة.

التجارب على الحيوانات يتبع صارمة بروتوكول أقرته "لجنة أخلاقيات الحيوان" في مركز التحليل البيولوجية الطبية، جامعة تسينغهوا. إطار موافقة "لجنة الأخلاقيات"، الأنسجة الدهنية البشرية تم الحصول عليها من "قسم للجراحة التجميلية لبكين الاتحاد المستشفى" بموافقة مستنيرة من المرضى-
 1-...

نماذج التجدد في الطب و في المختبر لفحص المخدرات هي اثنين من التطبيقات الهامة للأنسجة الهندسة5،،من67،،من89. بينما هذه التطبيقات اثنين لديها احتياجات مختلفة إلى حد كبير، وأرضية مشتركة بينهما يكمن ?...

يمكن الحصول الخلية التقليدية والثقافة على مسطح ثنائي الأبعاد (2D) السطوح، مثل طبق ثقافة أو لوحات متعددة جيدا، لا يكاد السلوكيات خلية قريبة من دولهم الأصلية. خلاصة دقيقة من ميكرونفيرونمينتس الخلوية الأصلية، التي تشمل مختلف أنواع الخلايا ومصفوفات خارج الخلية النشطة بيولوجيا العوامل القابلة للذوبان في أبنية ثلاثية الأبعاد (3D)1،2،3 ،4، أمر أساسي لبناء بيوميميكينج الأنسجة في المختبر للتطبيقات في الطب التجديدي، وهندسة الأنسجة، البيولوجيا الأساسية للبحث والمخدرات اكتشاف5،6،7 ،،من89.
بدلاً من ثقافة الخلية 2D، ثقافة الخلية 3D يستخدم على نطاق واسع للنهوض بالمحاكاة البيولوجية الجزئية المعمارية والسمات الوظيفية للخلايا المزروعة في المختبر. أسلوب ثقافة شعبية 3D خلية إلى خلايا الكلية إلى الماغنيسيوم7،،من89،10. يمكن حقن الماغنيسيوم الخلوية للأنسجة المصابين مع الاحتفاظ الخلوية المحسنة والبقاء على قيد الحياة بالمقارنة مع حقن الخلايا المتفرقة. ومع ذلك، أحجام كروي غير موحدة والإصابات الميكانيكية حتمية تفرضها قوة القص السوائل في الخلايا أثناء الحقن يؤدي إلى خلية الفقراء الآثار العلاجية11،،من1213. وبالمثل، جعلت الأصيل غير التماثل أثناء تجميع الماغنيسيوم ترجمتها إلى 3D يستند إلى الخلية الفائق المخدرات فحص التحدي10.
أسلوب آخر لثقافة خلية ثلاثية الأبعاد تحقق مع تقديم المساعدة الحيوية، التي عادة ما تقوم بتغليف الخلايا في الهلاميات المائية مائي أو السقالات المليئة بالثغرات. أنه يسمح بمرونة أكبر في تشييد أبنية ثلاثية الأبعاد. للعلاج، وعادة ما يتم تسليم الخلايا مغلفة في السقالات الجزء الأكبر إلى جسم الحيوان عن طريق غرس الجراحية، والغازية والصدمة، ومن ثم تقيد ترجمة واسعة للسرير. من ناحية أخرى، تمكن الهلاميات المائية المائية العلاج مينيملي عن طريق حقن الخلايا التي علقت في حل السلائف المائية إلى الهيئات الحيوانية، مما يسمح جيلاتيون في الموقع عن طريق-الحرارية، الكيميائية أو الانزيمية كروسلينكينج11. ومع ذلك، كما يتم تسليم الخلايا بينما السلائف المائية لا تزال في حالة مائي، كما تعرضوا للقص الميكانيكية أثناء الحقن. ليس ذلك فقط، يمكن أن تفرض crosslinking الكيميائية أو الانزيمية أثناء جيليشن في الموقع من المائية أيضا الضرر للخلايا داخل. لفحص المخدرات، وثقافات ساعدت مادة بيولوجية الخلية تواجه مشاكل مع الاتساق وقابلية التحكم والإنتاجية. استخدام الهلاميات المائية، الخلايا عادة ما تشارك خلال جيليشن، التي قد تؤثر على العملية بقاء الخلية ووظيفتها. جيليشن خلال بذر الخلية كما يعوق استخدام معظم المعدات الفائق، منذ المائية قد تحتاج إلى أن تبقى على الجليد لمنع جيليشن قبل الخلية البذر، وربما جام المائية الاستغناء عن النصائح، وعادة ما تكون ضعيفة للغاية لضمان الدقة الفرز الفائق. يمكن فصل السقالات شكلت قبل يحتمل أن تكون إجراءات تصنيع مادة بيولوجية من الثقافة الخلية، ولكن معظم المنتجات المستندة إلى سقالة متاحة كالمواد السائبة مع أقل نسبيا من الناتج14.
للتغلب على بعض أوجه قصور أساليب 3D الثقافة الحالية، قمنا بتطوير تكنولوجيا ميكروفابريكيشن-كريوجيلاتيون المتكاملة لاختلاق رقاقة صفيف ميكروكريوجيل الجاهزة للاستخدام وسهلة الاستخدام15. في هذا البروتوكول، ويتم تحديد الجيلاتين لتجسيد تقنية تصنيع ميكروكريوجيل كما متوافق حيويا، والقابلة للتحلل، وفعالة من حيث التكلفة، وأي تعديل آخر مطلوب لمرفق خلية. يمكن أيضا استخدام البوليمرات الأخرى من المصادر الطبيعية أو الاصطناعية للتصنيع، استناداً إلى التطبيق. عن طريق هذه التكنولوجيا، ونحن اختﻻق ميكروكريوجيلس المنمنمة ومرونة عالية مع حجم يمكن السيطرة عليها، والشكل والتخطيط. عند تحميل مع مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا، ويمكن تشكيل ميكروتيسويس 3D لمختلف التطبيقات. تمكين هذه الميزات الفريدة إينجيكتابيليتي المرجوة وحماية الخلايا والاحتفاظ بموقع الموجه بعد الحقن في فيفو لتعزيز الآثار العلاجية. ليس ذلك فقط، يمكن معالجتها في ميكروكريوجيلس كذلك لتشكيل المصفوفات ميكروتيسوي 3D متوافقة مع معدات المختبرات المشتركة وأدوات لتحقيق ثقافة الخلية الفائق للكشف عن المخدرات تنوعاً وفحوصات الخلوية الأخرى. هنا، نحن التفصيل عملية تصنيع ميكروكريوجيلس وما بعد المعالجة ميكروتيسويس ثلاثي الأبعاد الفردية أو صفائف ميكروتيسوي ثلاثي الأبعاد لاثنين من التطبيقات الهامة وخلية العلاج وفحص المخدرات، على التوالي10،15 .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="803">
	<tbody>
		<tr height="53">
			<td height="53" style="height:53px;width:199px;">Gelatin</td>
			<td style="width:211px;">sigma</td>
			<td style="width:111px;">G7041</td>
			<td style="width:283px;">All other reagents were purchased from Sigma-Aldrich (St. Louis, MO) unless otherwise indicated.</td>
		</tr>
		<tr height="53">
			<td height="53" style="height:53px;width:199px;">Glutaraldehyde&#160;</td>
			<td style="width:211px;">J&#38;K</td>
			<td style="width:111px;">902042</td>
			<td style="width:283px;">Used as crosslinker in preparation of material.</td>
		</tr>
		<tr height="53">
			<td height="53" style="height:53px;width:199px;">Glass cover slip (24X50mm)</td>
			<td style="width:211px;">CITOGLASS, China</td>
			<td style="width:111px;">10212450C</td>
			<td style="width:283px;">To scrape prcursor solution onto microstencils array chips.</td>
		</tr>
		<tr height="53">
			<td height="53" style="height:53px;width:199px;">Sodium&#160;borohydride, NaBH4</td>
			<td style="width:211px;">Beijing Chemical Works</td>
			<td style="width:111px;">116-8</td>
			<td style="width:283px;">To wash remaining glutaraldehyde away after gelation.</td>
		</tr>
		<tr height="53">
			<td height="53" style="height:53px;width:199px;">Vacuum jar</td>
			<td style="width:211px;">asperts, China</td>
			<td style="width:111px;">VC8130</td>
			<td style="width:283px;">To preserve microgels under vacuum.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Polymethylmethacrylate (PMMA) sheets&#160;</td>
			<td style="width:211px;">Sunjin Electronics Co., Ltd, China</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td style="width:283px;">Ordinary PMMA sheets.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Rayjet laser system</td>
			<td style="width:211px;">Rayjet, Australia</td>
			<td style="width:111px;">Rayjet 50 C30</td>
			<td style="width:283px;">To engrave PMMA sheets to form wells.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Plasma Cleaner</td>
			<td style="width:211px;">Mycro Technologies, USA</td>
			<td style="width:111px;">PDC-32G</td>
			<td style="width:283px;">To make PMMA hyphophilic.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Lyophilizer</td>
			<td style="width:211px;">Boyikang, China</td>
			<td style="width:111px;">SC21CL</td>
			<td style="width:283px;">To lyophilize materials.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Trypan Blue solution (0.4%)</td>
			<td style="width:211px;">Zhongkekeao, China</td>
			<td style="width:111px;">DA0065</td>
			<td style="width:283px;">To dye microgels.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Doxorubicin hydrochloride</td>
			<td style="width:211px;">ENERGY CHEMICAL, China</td>
			<td style="width:111px;">A01E0801360010</td>
			<td style="width:283px;">To test drug resistance of cells in 2D or 3D microgel.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Live/dead assay</td>
			<td style="width:211px;">Dojindo Molecular Technologies (Kumamoto, Japan)</td>
			<td style="width:111px;">CS01-10</td>
			<td style="width:283px;">To distinguish alive and dead cells.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Cell Titer-Blue</td>
			<td style="width:211px;">Promega (Wisconsin, USA).</td>
			<td style="width:111px;">G8080</td>
			<td style="width:283px;">To test cell viability.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Cell strainer</td>
			<td style="width:211px;">BD Biosciences, USA</td>
			<td style="width:111px;">352360</td>
			<td style="width:283px;">To collect microgels.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">D-Luciferin</td>
			<td style="width:211px;">SYNCHEM (Germany)</td>
			<td style="width:111px;">s039</td>
			<td style="width:283px;">To tack cells.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Scanning electron microscope</td>
			<td style="width:211px;">FEI, USA</td>
			<td style="width:111px;">Quanta 200</td>
			<td style="width:283px;">To characterize microgel morphology.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">&#160;Mechanical testing machine</td>
			<td style="width:211px;">Bose, USA</td>
			<td style="width:111px;">3230</td>
			<td style="width:283px;">To measure mechanical features.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Programmable syringe pump&#160;</td>
			<td style="width:211px;">World Precision Instruments, USA</td>
			<td style="width:111px;">ALADINI 1000</td>
			<td style="width:283px;">To test injactabiliy.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:199px;">Digital force gauge</td>
			<td style="width:211px;">HBO, Yueqing Haibao Instrument Co., Ltd., China</td>
			<td style="width:111px;">H-50&#160;</td>
			<td style="width:283px;">To test injactabiliy.</td>
		</tr>
		<tr height="48">
			<td height="48" style="height:48px;width:199px;">Ethylene oxide sterilization system</td>
			<td style="width:211px;">Anprolene, Anderson Sterilization, Inc., Haw River, NC</td>
			<td style="width:111px;">AN74i</td>
			<td style="width:283px;">To sterilize microgels with ethylene oxide gas.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Microplate reader</td>
			<td style="width:211px;">Molecular Devices,USA</td>
			<td style="width:111px;">M5</td>
			<td style="width:283px;">To measure fluorescence intensity in micro-array.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Confocal microscope</td>
			<td style="width:211px;">Nikon, Japan</td>
			<td style="width:111px;">A1Rsi</td>
			<td style="width:283px;">To observe cell distribution in 3D.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Xenogen&#160; Lumina II imaging system</td>
			<td style="width:211px;">Caliper Life Sciences, USA</td>
			<td style="width:111px;">IVIS</td>
			<td style="width:283px;">To track cell in animals.</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:199px;">Liquid work stataion</td>
			<td style="width:211px;">Apricot design,USA</td>
			<td style="width:111px;">S-pipette</td>
			<td style="width:283px;">To load medium or cell suspension high-throuputly.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

3d microtissues for injectable regenerative therapy and high-throughput drug screening

لترقية الثقافة التقليدية 2D خلية إلى خلية 3D ثقافة، أدمجنا ميكروفابريكيشن مع تكنولوجيا كريوجيلاتيون لإنتاج ماكروبوروس microscale كريوجيلس (ميكروكريوجيلس)، التي يمكن تحميلها مع مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا لتشكيل ميكروتيسويس ثلاثي الأبعاد. وهنا، نقدم البروتوكول اختﻻق ميكروتيسويس ثلاثية الأبعاد متعددة الاستخدامات والتطبيقات الخاصة بهم في العلاج بالتجدد وفحص المخدرات. الحجم والشكل يمكن السيطرة عليها ميكروكريوجيلس يمكن أن تكون ملفقة في صفيف رقاقة إلكترونية، التي يمكن حصادها قبالة رقاقة كناقلات تحميل الخلية الفردية للعلاج عن طريق الحقن بالتجدد أو تكون زيادة مجمعة على شريحة في صفائف ميكروتيسوي 3D للفائق فحص المخدرات. نظراً لطبيعة هذه كريوجيلس microscale مرونة عالية، يحمل ميكروتيسويس 3D إينجيكتابيليتي كبيرة للعلاج مينيملي الخلية عن طريق حماية الخلايا من قوة القص الميكانيكية أثناء الحقن. وهذا يضمن بقاء الخلية المحسنة والتأثير العلاجي في طراز الاسكيمية أطرافهم الماوس. وفي الوقت نفسه، يسهل الجمعية صفائف ميكروتيسوي ثلاثية الأبعاد في شكل موحد 384-multi-كذلك استخدام مرافق المختبرات المشتركة والمعدات، تمكين المخدرات الفائق الفرز على هذا النظام الأساسي في ثقافة الخلية 3D تنوعاً.

تصنيع وتوصيف ميكروكريوجيلس لتشكيل ميكروتيسوي ثلاثي الأبعاد.
ووفقا لهذا البروتوكول، ميكروكريوجيلس كانت ملفقة للنموذج الثلاثي الأبعاد ميكروتيسويس وميكروكريوجيلس الفردية أو صفائف ميكروكريوجيل، وطبقت على العلاج بالتجدد والمخد...

Watch this Scientific Journal Video about 3D Microtissues for Injectable Regenerative Therapy and High-throughput Drug Screening at JoVE.com

3D Microtissues for Injectable Regenerative Therapy and High-throughput Drug Screening

ويصف هذا البروتوكول تلفيق ميكروكريوجيلس ماكروبوروس 3D مطاطا من خلال دمج ميكروفابريكيشن مع تكنولوجيا كريوجيلاتيون. عند تحميل مع الخلايا، يتم إنشاء ميكروتيسويس 3D، الذي يمكن أن يسهل حقن فيفو في تيسير العلاج التجديدي أو تجميعها في صفائف لفحص المخدرات الفائق في المختبر .

ميكروتيسويس 3D للعلاج عن طريق الحقن بالتجدد وفحص المخدرات الفائق

To upgrade traditional 2D cell culture to 3D cell culture, we have integrated microfabrication with cryogelation technology to produce macroporous ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Cell-based Calcium Assay for Medium to High Throughput Screening of TRP Channel Functions using FlexStation 3

الخلية المستندة إلى الفحص الكالسيوم لمتوسطة إلى فحص وظائف إنتاجية عالية باستخدام قناة الحزب FlexStation 3

The Molecular Devices' FlexStation 3 is a benchtop multi-mode microplate reader capable of automated fluorescence measurement in multi-well plates.  It is ...

Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials

[ميكروأرس] البوليمر لاكتشاف إنتاجية عالية من المواد الحيوية

The discovery of novel biomaterials that are optimized for a specific biological application is readily achieved using polymer microarrays, which allows a ...

Candida albicans Biofilm Chip (CaBChip) for High-throughput Antifungal Drug Screening

Candida albicans Biofilm Chip CaBChip for High-throughput Antifungal Drug Screening

المبيضات البيض بيوفيلم رقاقة (كاليفورنيا BChip) لالفرز الفائق الإنتاجية مضاد للمخدرات

Candida  albicans remains the main etiological agent of candidiasis, which  currently represents the fourth most common nosocomial bloodstream infection ...

An Injectable and Drug-loaded Supramolecular Hydrogel for Local Catheter Injection into the Pig Heart

عن طريق الحقن ومحملة المخدرات Supramolecular هيدروجيل لحقن القسطرة المحلي في قلب خنزير

Regeneration of lost myocardium is an important goal for future therapies because of the increasing occurrence of chronic ischemic heart failure and the ...

A Combined 3D Tissue Engineered In Vitro/In Silico Lung Tumor Model for Predicting Drug Effectiveness in Specific Mutational Backgrounds

A Combined 3D Tissue Engineered In Vitro/In Silico Lung Tumor Model for Predicting Drug Effectiveness in Specific Mutational Backgrounds

والأنسجة المشتركة 3D هندسيا<em&gt; في المختبر</em&gt; /<em&gt; في السيليكو</em&gt; الرئة نموذج الورم للتنبؤ فعالية الدواء في خلفيات الطفرات محددة

In the present study, we combined an in vitro 3D lung tumor model with an in silico model to optimize predictions of drug response based on a specific ...

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

ومنصة ميكروفلويديك لعزل وحيدة الخلية عالية الإنتاجية والثقافة

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 ...

Micropatterning and Assembly of 3D Microvessels

Micropatterning وجمعية Microvessels 3D

In vitro platforms to study endothelial cells and vascular biology are largely limited to 2D endothelial cell culture, flow chambers with polymer or glass ...

Use of High-Throughput Automated Microbioreactor System for Production of Model IgG1 in CHO Cells

نظام ميكروبيوريكتور لإنتاج IgG1 النموذجي في الخلايا شو الآلي استخدام الفائق

Automated microscale bioreactors (15 mL) can be a useful tool for cell culture engineers. They facilitate the simultaneous execution of a wide variety of ...

Biosensor-based High Throughput Biopanning and Bioinformatics Analysis Strategy for the Global Validation of Drug-protein Interactions

Biopanning المعالجة البيولوجية القائمة على الاستشعار الحيوي واستراتيجية تحليل المعلوماتية الحيوية للتحقق العالمي من التفاعلات البروتين المخدرات

Receptors and enzyme proteins are important biomolecules that act as binding targets for bioactive small molecules. Thus, the rapid and global validation ...

Injectable Supramolecular Polymer-Nanoparticle Hydrogels for Cell and Drug Delivery Applications

حقن فوق الجزيئية البوليمر نانوجسيمات هيدروجيلس لتطبيقات توصيل الخلايا والمخدرات

These methods describe how to formulate injectable, supramolecular polymer-nanoparticle (PNP) hydrogels for&#160;use as biomaterials. PNP hydrogels are ...