Name: a method for determination and simulation of permeability and diffusion in a 3d tissue model in a membrane insert system for multi-well plates
Uploaded: 2018-02-23T13:00:00
Duration: 10 min 33 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Method for Determination and Simulation of Permeability and Diffusion in a 3D Tissue Model in a Membrane Insert System for Multi-well Plates at JoVE.com

تم إنشاء هذا العمل بدعم مالي من الأوقيانوغرافية الألمانية (DFG) في إطار المنحة لا PO413/12-1 و "لوس أنجليس" 1028/7-1.

<ol>
	<li>Marx, U., 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-on-a-chip+developments:+a+translational+cutting-edge+alternative+to+systemic+safety+assessment+and+efficiency+evaluation+of+substances+in+laboratory+animals+and+man?.">Human-on-a-chip developments: a translational cutting-edge alternative to systemic safety assessment and efficiency evaluation of substances in laboratory animals and man?.</a> ATLA. 40 (5), 235-257 (2012).</li><li>Maschmeyer, 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=Chip-based+human+liver-intestine+and+liver-skin+co-cultures+-+A+first+step+toward+systemic+repeated+dose+substance+testing+in+vitro.">Chip-based human liver-intestine and liver-skin co-cultures - A first step toward systemic repeated dose substance testing in vitro.</a> Eur J Pharm Biopharm. 95, 77-87 (2015).</li><li>Prunieras, M., Regnier, M., Woodley, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+Cultivation+of+Keratinocytes+with+an+Air-Liquid+Interface.">Methods for Cultivation of Keratinocytes with an Air-Liquid Interface.</a> J Invest Dermatol. 81 (1), 28-33 (1983).</li><li>Cannon, C. 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=New+epidermal+model+for+dermal+irritancy+testing.">New epidermal model for dermal irritancy testing.</a> Toxicol In Vitro. 8 (4), 889-891 (1994).</li><li>Ackermann, K., 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=The+Phenion+Full-Thickness+Skin+Model+for+Percutaneous+Absorption+Testing.">The Phenion Full-Thickness Skin Model for Percutaneous Absorption Testing.</a> Skin Pharmacol Physiol. 23 (2), 105-112 (2010).</li><li>Netzlaff, 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=Permeability+of+the+reconstructed+human+epidermis+model+Episkin+in+comparison+to+various+human+skin+preparations.">Permeability of the reconstructed human epidermis model Episkin in comparison to various human skin preparations.</a> Eur J Pharm Biopharm. 66 (1), 127-134 (2007).</li><li>Bran, B., 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+New+Discriminative+Criterion+for+the+Development+of+Franz+Diffusion+Tests+for+Transdermal+Pharmaceuticals.">A New Discriminative Criterion for the Development of Franz Diffusion Tests for Transdermal Pharmaceuticals.</a> J Pharm Sci. 13 (2), 218-230 (2010).</li><li>Pineau, 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=In+vitro+study+of+percutaneous+absorption+of+aluminum+from+antiperspirants+through+human+skin+in+the+Franz+diffusion+cell.">In vitro study of percutaneous absorption of aluminum from antiperspirants through human skin in the Franz diffusion cell.</a> J Inorg Biochem. 110, 21-26 (2012).</li><li>Filon, F. 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=In+vitro+percutaneous+absorption+of+cobalt.">In vitro percutaneous absorption of cobalt.</a> Int Arch Occup Environ Health. 77 (2), 85-89 (2004).</li><li>Ng, S. -. 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=Validation+of+a+Static+Franz+Diffusion+Cell+System+for+In+Vitro+Permeation+Studies.">Validation of a Static Franz Diffusion Cell System for In Vitro Permeation Studies.</a> AAPS PharmSciTech. 11 (3), 1432-1441 (2010).</li><li>Bonferoni, M. C., 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+Modified+Franz+Diffusion+Cell+for+Simultaneous+Assessment+of+Drug+Release+and+Washability+of+Mucoadhesive+Gels.">A Modified Franz Diffusion Cell for Simultaneous Assessment of Drug Release and Washability of Mucoadhesive Gels.</a> Pharm Dev Tecnol. 4 (1), 45-53 (1999).</li><li>Seiffer, S., Oppermann, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+evaluation+of+FRAP+experiments+performed+in+a+confocal+laser+scanning+microscope.">Systematic evaluation of FRAP experiments performed in a confocal laser scanning microscope.</a> J Microsc. 220 (1), 20-30 (2005).</li><li>Pluen, 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=Diffusion+of+Macromolecules+in+Agarose+Gels:+Comparison+of+Linear+and+Globular+Configurations.">Diffusion of Macromolecules in Agarose Gels: Comparison of Linear and Globular Configurations.</a> Biophys J. 77, 542-552 (1999).</li><li>Cornelissen, L. H., 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=Diffusion+measurements+in+epidermal+tissues+with+fluorescent+recovery+after+photobleaching.">Diffusion measurements in epidermal tissues with fluorescent recovery after photobleaching.</a> Skin Res Technol. 14 (4), 462-467 (2008).</li><li>Pirot, 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=Characterization+of+the+permeability+barrier+of+human+skin+in+vivo.">Characterization of the permeability barrier of human skin in vivo.</a> PNAS. 94 (4), 1562-1567 (1997).</li><li>Tetteh, J., 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=Local+examination+of+skin+diffusion+using+FTIR+spectroscopic+imaging+and+multivariate+target+factor+analysis.">Local examination of skin diffusion using FTIR spectroscopic imaging and multivariate target factor analysis.</a> Anal Chim Acta. 642 (1-2), 246-256 (2009).</li><li>Guldbrand, S., 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=Two-photon+fluorescence+correlation+spectroscopy+as+a+tool+for+measuring+molecular+diffusion+within+human+skin.">Two-photon fluorescence correlation spectroscopy as a tool for measuring molecular diffusion within human skin.</a> Eur J Pharm Biopharm. 84 (2), 430-436 (2013).</li><li>Kehe, K., 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=Tissue+engineering+with+HaCaT+cells+and+a+fibroblast+cell+line.">Tissue engineering with HaCaT cells and a fibroblast cell line.</a> Arch Dermatol Rech. 291 (11), 600-605 (1999).</li><li>Veronike, 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=Epidermal+Organization+and+Differentiation+of+HaCaT+Keratinocytes+in+Organotypic+Coculture+with+Human+Dermal+Fibroblasts.">Epidermal Organization and Differentiation of HaCaT Keratinocytes in Organotypic Coculture with Human Dermal Fibroblasts.</a> J Invest Dermatol. 112 (3), 343-353 (1999).</li><li>Moraes, C., 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=Organs-on-a-chip:+a+focus+on+compartmentalized+microdevices.">Organs-on-a-chip: a focus on compartmentalized microdevices.</a> Ann Biomed Eng. 40 (6), 1211-1227 (2012).</li><li>Huh, D., 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=From+Three-Dimensional+Cell+Culture+to+Organs-on-Chips.">From Three-Dimensional Cell Culture to Organs-on-Chips.</a> Trends Cell Biol. 21 (12), 745-754 (2011).</li><li>Schimek, K., 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=Integrating+biological+vasculature+into+a+multi-organ-chip+microsystem.">Integrating biological vasculature into a multi-organ-chip microsystem.</a> Lab Chip. 13 (18), 3588 (2013).</li><li>Materne, E. -. 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=The+Multi-organ+Chip+-+A+Microfluidic+Platform+for+Long-term+Multi-tissue+Coculture.">The Multi-organ Chip - A Microfluidic Platform for Long-term Multi-tissue Coculture.</a> J Vis Exp. (98), (2015).</li><li>Materne, E. -. 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=A+multi-organ+chip+co-culture+of+neurospheres+and+liver+equivalents+for+long-term+substance+testing.">A multi-organ chip co-culture of neurospheres and liver equivalents for long-term substance testing.</a> J Biotechnology. 205, 36-46 (2015).</li><li>Materne, E. -. M., Tonevitsky, A. G., Marx, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chip-based+liver+equivalents+for+toxicity+testing+-+organotypicalness+versus+cost-efficient+high+throughput.">Chip-based liver equivalents for toxicity testing - organotypicalness versus cost-efficient high throughput.</a> Lab Chip. 13 (18), 3481 (2013).</li><li>Jayakrishna, 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=Diffusion+of+High+Molecular+Weight+Compounds+through+Sclera.">Diffusion of High Molecular Weight Compounds through Sclera.</a> IOVS. 41 (5), 1181-1185 (2000).</li><li>Peck, K., 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=Hindered+Diffusion+of+Polar+Molecules+Through+and+Effective+Pore+Radii+Estimate+of+Intact+and+Ethanol.">Hindered Diffusion of Polar Molecules Through and Effective Pore Radii Estimate of Intact and Ethanol.</a> Pharm Res. 11 (9), 1309-1314 (1994).</li><li>Ogiso, T., 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=Mechanism+of+the+Enhancement+Effect+of+n-Octyl-&#946;-D-thioglucoside+on+the+Transdermal+Penetration+of+Fluorescein+Isothiocyanate-Labeled+Dextrans+and+the+Molecular+Weight+Dependence+of+Water-Soluble+Penetrants+through+Stripped+Skin.">Mechanism of the Enhancement Effect of n-Octyl-&#946;-D-thioglucoside on the Transdermal Penetration of Fluorescein Isothiocyanate-Labeled Dextrans and the Molecular Weight Dependence of Water-Soluble Penetrants through Stripped Skin.</a> J Pharm Sci. 83 (12), 1676-1681 (1994).</li><li>Hadgraft, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skin,+the+final+frontier.">Skin, the final frontier.</a> Int J Pharm. 224 (1-2), 1-18 (2001).</li><li>Asselineau, D., 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+Epidermis+Reconstructed+by+Culture:+Is+It+"Normal"?.">Human Epidermis Reconstructed by Culture: Is It "Normal"?.</a> J Invest Dermatol. 86 (2), 181-186 (1986).</li><li>Casasco, 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=Cell+proliferation+and+differentiation+in+a+model+of+human+skin+equivalent.">Cell proliferation and differentiation in a model of human skin equivalent.</a> Anat Rec. 264 (3), 261-272 (2001).</li><li>Kehe, K., 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=Tissue+engineering+with+HaCaT+cells+and+a+fibroblast+cell+line.">Tissue engineering with HaCaT cells and a fibroblast cell line.</a> Arch Dermatol Res. 291 (11), 600-605 (1999).</li><li>Laurent, T. C., 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=Diffusion+of+Dextran+in+Concentrated+Solutions.">Diffusion of Dextran in Concentrated Solutions.</a> Eur J Biochem. 68, 95-102 (1976).</li><li>Metzler, R., Klafter, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+random+walk's+guide+to+anomalous+diffusion:+A+fractional+dynamics+approach.">The random walk's guide to anomalous diffusion: A fractional dynamics approach.</a> Phys Rep. 339 (1), 1-77 (2000).</li></ol>

أوفه ماركس هو الرئيس التنفيذي وحملة أسهم وليندنر غيرد مساهم تسوس GmbH، وهي شركة تصنيع وتسويق التكنولوجيا وزارة الثقافة. ويعلن الكتاب الآخرين لا تضارب في المصالح فيما يتعلق بنشر هذا الكتاب.

ويوثق هذه الدراسة أسلوب نمواً كمياً تخلل من خلال بنية أنسجة إجراء هندسة عكسية على غشاء. تخلل للمواد مع اختلاف الأحجام الجزيئية عن طريق [اغروس] هلام أول دراسة لاختبار والتحقق من صحة الأسلوب ومحاكاة المقابلة. فمن المعروف جيدا أن تتخلل جزيئات أصغر أسرع من خلال شبكة مصفوفة (باستثناء التأثير في هلام الترشيح اللوني النفاذية). وأبديت ملاحظات مماثلة مع تجارب الاستبعاد حجم المواد الصلبة26وغشاء البشرة البشرية27، وجلد الإنسان17والفئران الجلد28. علاقة عكسية بين معاملات النفاذية وشعاع ستوكس المقابلة (نصف قطر المجال الصعب الذي يتحرك بنفس معدل انتشار الجزيئات الموصوفة، وعادة ما تكون أقل من نصف القطر الفعال للجزيء) وقد تبين 26 , ولوحظ في تجارب بمواد مختلفة الأحجام الجزيئية 28، وعلاقة مماثلة. برسم معاملات النفاذية عبر دائرة نصف قطرها 1/ستوكس، تم العثور على ارتباط خطي على المجموعات الأربع مع أصغر حجم الجزيئي (ص2 = 0.93) (الشكل 6). وهذا يشير إلى أن معاملات النفاذية المحاكاة باستخدام الأسلوب المقترح في مجموعة واقعية.
الخطأ % 46.15 في هذه التجارب أكبر قليلاً من الإبلاغ عنها لتجارب النفاذية مع نظام الخلية نشر فرانز10. أحد التفسيرات المحتملة يمكن أن يكون توزيع حجم فلوريسسين-إيسوثيوسياناتي-ديكستران، التي يتم مناقشتها في وقت لاحق.
يحتوي الأسلوب على وصف الهامة مزايا مقارنة بأساليب استخدام نظام الخلية نشر فرانز. أولاً، أن الإعداد أكثر أحكاما؛ التجارب التي تنفذ مباشرة في نظام إدراج غشاء، التي لديها حجم لوحة جيدا التجارية (∼ 13 سم × 8.5 سم). وهذا يتيح عينات متعددة ليتم تشغيلها في وقت واحد، بينما هناك حاجة خلية نشر فرانز منفصلة لكل عينة. وثانيا، يمكن قياس نفاذية نموذج الجلد مباشرة في إدراج الغشاء، حيث تجري الزراعة. باستخدام خلايا نشر فرانز، العينات يجب أن يؤخذ بها والتي شنت على هذا النظام، الذي هو أكثر تعقيداً لعينات صغيرة، وهو أيضا أكثر استهلاكاً للوقت.
تخلل التجارب مع المصفوفات خلية الكولاجين أظهرت أن هذه الطريقة يمكن تطبيقها بنجاح على أنظمة خلايا المصنف. تم التحقق من أن النموذج المعروض هنا لنماذج الجلد؛ ومع ذلك، يمكن تطبيق الأسلوب على أنواع أخرى من الثقافات الخلية العضوية، مثلاًأو الكلي أو الكبد.
في هذه الدراسة، تم استخدام نموذج خلايا الكولاجين التي تغطي الخلايا هاكات تماما سطح النموذج (انظر الشكل 5). وهذا أدى إلى انخفاض معامل النفاذية، مما يدل على أن الأسلوب حساسة بما يكفي التمييز بين معامل النفاذية بين نموذج خلايا الكولاجين مع أو بدون طبقة من هاكات. ومن الناحية المثالية، ينبغي بناء نموذج جلد حاجزاً، التي تقترب البشرة الجلد الحقيقي29، ولذلك من المهم للتحقق من النوعية (مثلاً، بناء من باطن الجلد، البشرة) من طراز الجلد قبل الاستخدام الفعلي. ويمكن تصور مع تلطيخ تقنيات تطوير نموذج الجلد وكمياً من الكشف عن الجلد البروتين والكولاجين30،،من3132. معامل النفاذية قد يكون أيضا عاملاً هاما لتقييم وضع النموذج الجلد، ولكن كذلك التجارب مطلوبة لتأكيد ذلك. كما ذكر سابقا، يتيح هذا الأسلوب تشغيل عينات متعددة في نفس الوقت. من الممكن أيضا أخذ عينات من خلال زراعة لقياس النفاذية ومراقبة وبالتالي تطوير هذه المعلمة من طراز الجلد.
تجدر الإشارة إلى أن النفاذية ويقاس من خلال جل/الكولاجين-خلية-نموذج وغشاء في نفس الوقت. معامل النفاذية تم الكشف عنها هو نظام محدد، موجبة لنماذج مختلفة من الجلد يمكن فقط مقارنة النتائج عند استخدام إدراج الغشاء نفسه. وعلاوة على ذلك، يحتاج النموذج الجلد لتغطية منطقة زراعة كاملة لضمان أن سوف تتخلل مضمون الاختبار إلا من خلال النموذج ولا المتاخمة لها، مما من شأنه أن يحفز أخطاء في قياس النفاذية. الجانب الآخر الذي ينبغي النظر في المستقبل في التجارب هو البيئة الطبيعية المحيطة بالجلد. عادة، درجة حرارة سطح الجلد أقل بالمقارنة مع منطقة الداخلية، التي يمكن أن تؤثر الظروف تخلل.
وقدم من أجل التوفيق بين مختبر تجارب المحاكاة الحاسوبية، أسلوب الذي يتيح للمعلمة الأمثل لمحاكاة التطبيقية. وتبين المحاكاة وتتفق تماما مع البيانات التجريبية للمواد مع أحجام الجزيئات الصغيرة. ومع ذلك، لوحظت الانحرافات بين المحاكاة والبيانات التجريبية للمواد مع أحجام جزيئية أكبر. جزيئات السكاريد كبير يمكن زيادة الاحتكاك وتبطئ عملية الانتشار في جل. هذا التأثير يسبب انتشار غير طبيعي، هو سبب المحتمل لهذا الانحراف بين التجريبية ومحاكاة القيم33،34. وهناك تفسير آخر قد يكون وجود جسيمات أصغر أو أكبر في فلوريسسين-إيسوثيوسياناتي-ديكستران. تحدد الشركة المصنعة الوزن الجزيئي للمادة كحجم متوسط مع طائفة معينة، مما يسمح للجزيئات الأصغر والأكبر ليكون حاضرا. غير الواضح أيضا كيف فرقت هذه المواد، كجزيئات صغيرة تتخلل أسرع عن طريق الجل وقناة السائل. فمن الممكن تمديد المحاكاة للنظر في نشر هذه وآثار الاحتكاك.
ووضعت تجربة النفاذية ومحاكاة للاستخدام في 2-قائد. مع مساعدة المحاكاة، يمكن نقل هذا الأسلوب التجريبي مباشرة إلى الأجهزة التجريبية أكثر تطورا. على سبيل المثال، يمكن بسهولة نقل الغشاء إدراج نظام المحاكاة لهندسة 2--قائد أو الأنظمة الأخرى مع مجموعة عمليات مماثلة. يمكن استخدام هذا الخيار لتحوير المحاكاة لدعم تصميم التجارب المقبلة. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكون متكاملة آثار جانبية مثل التبخر ونشرها غير طبيعية، وآثار غشاء لتعزيز عملية المحاكاة، وبالتالي تحسين الدقة. برنامج محاكاة يعطي فرصة لتغيير أو تعزيز المعادلة المحاكاة، كذلك فيما يتعلق بدمج الوحدات النمطية الأخرى المادية من أجل التحقيق في الجوانب الأخرى من الجلد نموذج التنمية. مثال واحد هو محاكاة للإنتاج الاستهلاك ولاكتات الجلوكوز في نموذج خلية الكولاجين.
أحد جوانب المثيرة لاهتمام لا سيما في اختبار المواد الطبية كيفية توزيع هذه المواد في نظام الجهاز على رقاقة. المعلمة النفاذية ومحاكاة مساعدتي للإجابة على أسئلة مثل كيف سريعة تتخلل مادة في النظام فضلا عن تركيز التي ستكون متاحة للأنسجة الأخرى في متعدد organ رقاقة. هذا الأسلوب يمكن دعم وتعزيز تطوير واختبار نظم الجهاز على شريحة من هذا القبيل.

وقد أصبحت الثقافات 3D Organo نموذجية أدوات قوية لتطوير العقاقير ومضمون الاختبار1. وفي هذا الصدد، نماذج جلد الإنسان أهمية خاصة نظراً للمتطلبات التنظيمية، مثل تلك الموجودة في صناعة مستحضرات التجميل. وفي وقت لاحق أدت إلى تطوير العديد من النماذج ثلاثية الأبعاد الجلد، لاستخدامها أما كجهاز واحد ثقافاتهم في لوحات متعددة جيدا، أو متعدد organ الرقائق في تركيبة مع نماذج إضافية الجهاز، مثلاً، الكبد2.
فيما يتعلق بزراعة بما يوازي الجلد، واجهة الهواء السائل (على) عنصرا أساسيا لتمايز البشرة الصحيح3. إدراج ثقافة الخلية تتألف من سفينة مع غشاء سائل-منفذ أسفل تستخدم عادة لإنشاء على. وتستخدم على نطاق واسع ALIs في نماذج الجلد المتاحة تجارياً مثل ابيديرم4وفينيون5ابيسكين6، لثقافة نماذج الجلد مع أحجام من 96-جيدا (4.26 ملم في القطر) حتى لوحات 12-جيدا (12.2 مم في القطر). يحدد الأسلوب الموصوفة هنا تخلل للمواد في نظام إدراج غشاء.
معامل نفاذية معلمة هامة لتقييم نوعية أي مثقف الجلد النموذجي بالمقارنة مع الجلد الأصلي5، وهو يستخدم لتقييم مدى سرعة ترحيل المواد الفعالة من خلال الجلد. خاصة إذا كانت منتجات الأدوية أو مستحضرات التجميل بحاجة إلى أن تطبق على الجلد، هذه المعلمة ضروري لفهم عند التحديد عوامل نشطة المرور عبره. كذلك يمكن أن تساعد محاكاة للتنبؤ بسلوك النظام وبعد ذلك خفض الجهد التجريبي مضيعة للوقت اللازم، ولا سيما عند مجموعة كبيرة من المواد وتشارك.
الخلية نشر فرانز الدولة للفنون تخلل التجارب مع الجلد والجلد نماذج5،،من67،،من89. هذا الجهاز يتكون من مقصورات اثنين مع عينة ثابتة (نشر الجدار) بين بين. يتم تطبيق مضمون لفحصها مباشرة إلى الجزء العلوي من النموذج (حجرة المانحة) ويمكن الكشف عن تركيز المجمع تتخلل في حجرة (acceptor) المعاكس. على الجانب يقبلون، تكفل درجة حرارة ثابتة وتركيز مادة متجانسة من خلال دائرة درجة حرارة ومحرض مغناطيسية. ويمكن أخذ عينات من ذراع أخذ عينات على الجانب يقبلون خلية فرانز. مع نطاق ارتفاع بين 19 سم و 179 سم، وهذا النظام هو كبيرة نسبيا10،11. أسلوب آخر لتحديد معاملات نشر في جل مثل المواد والأنسجة وهو فراب. ويستخدم هذا الأسلوب مبدأ تبيض المسمى فلوريسسينتلي الجسيمات في الجل وثم تحديد وقت الاسترداد من منطقة المبيضة لحساب معامل نشر12،،من1314.
وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام التحليل الطيفي فورييه-التحويل-الأشعة تحت الحمراء (FTIR) للكشف عن حركة الجسيمات بامتصاص الضوء الأشعة تحت الحمراء بغية تحديد عملية تخلل المواد في الجلد15،16. ومع ذلك، هذه أو غيرها من أساليب التصوير (مثلاً، الأسفار اثنين-فوتون ارتباط مطيافية17) تحتاج إلى تكلفة الصكوك مكثفة.
في هذه المقالة، يرد أسلوب لقياس مباشرة نفاذية حاجز داخل نظام إدراج غشاء، حيث يمكن أن تكون نموذجا جلد المزروعة. يتيح هذا الأسلوب نفاذية تجارب لتشغيل مع عدد كبير من عينات صغيرة (حجم جيدا تصل إلى 4.26 مم) في نظام التعاقد. هذا على النقيض من الخلية نشر فرانز، حيث جهاز منفصل مطلوب لكل التحقيقات، التي يجب أن تكون مثبتة على الجهاز ومن الصعب أن ندرك لعينات صغيرة (حجم 4.26 مم). وعلاوة على ذلك، نظراً للأسلوب لا تتطلب الأجهزة الرئيسية (مثلاً، مجهر [كنفوكل] أو مولتيفوتون)، هو تحقيق خفض في كل من الوقت والتكلفة.
جميع التجارب التي أجريت في غشاء microporous إدراج نظم بعينه (الحاجز) تتكون من [اغروس] هلام أو نموذج خلية الكولاجين المنشأة على الغشاء. وطبقت المواد الفلورية (المانحين) مع اختلاف الأحجام الجزيئية على الجزء العلوي من النموذج، وتم الكشف عن تركيز مادة تعم في الجزء السفلي (acceptor) باستخدام قارئ لوحة فلورية (انظر الشكل 1). وبغية التحقق من صحة الأسلوب واختبار دقة هذه المحاكاة، أنتجت المواد الهلامية [اغروس] وتستخدم كحاجز. الهلاميات المائية تستخدم عموما لتحقيق عمليات نشر وتخلل في المتوسط المسامية في العلوم البيولوجية13. ثم تم اختبار الأسلوب في نظام الخلية المصنف يتكون من الكولاجين مصفوفة الخلايا الليفية الأولية والكبار انخفاض الكالسيوم عالية درجة الحرارة الكيراتينيه (هاكات) الخلايا البشرية (نموذج خلية المصفوفة)، الذي هو جلد مبسطة نموذج18،19 .
بالإضافة إلى ذلك، تمت محاكاة عملية تخلل عن طريق تدفق المحاكاة مع ديناميات الموائع الحسابية. ووجد أنه عن طريق التحسين المعلمة، ويمكن أن يحسب معامل نشر من البيانات التجريبية. وبوجه عام، يوفر هذا المحاكاة تطبيقات مختلفة؛ على سبيل المثال، فمن الممكن التنبؤ بعملية تخلل استناداً إلى تجارب قصيرة والمحاكاة ويمكن خفض كبير في العدد التجارب.
الأسلوب التجريبي ومحاكاة كانت مصممة للتطبيق نظام الجهاز على رقاقة1،20،21، وعلى وجه التحديد 2-الجهاز--الرقاقة (2-OC) نمواً تجارياً،1،22 23،،من2425. من حيث المبدأ، يمكن وصف عملية تخلل أي نموذج الجهاز استناداً إلى نظم إدراج الغشاء بهذه الطريقة.

<table width="883">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="width:236px;height:20px;">Agarose</td>
			<td style="width:248px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:112px;">K297.2</td>
			<td style="width:287px;">High Resolution Powder</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Collagen&#160;</td>
			<td>Serva</td>
			<td>47256.01</td>
			<td>Collagen R solution 0.4 %</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">DMEM</td>
			<td>Lonza (Biozym Scientific GmbH)</td>
			<td>880010-12</td>
			<td>High Glucose with L-Glutamine</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">FCS</td>
			<td>Biochrom GmbH</td>
			<td>S0615 0114F</td>
			<td>Fetal Calf Serum</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fluorescein Sodium Salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>46960-25G-F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fluorescein Isothiocyanate-dextran</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>46944-500MG</td>
			<td>4000 g/mol</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fluorescein Isothiocyanate-dextran</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>FD10S-250MG</td>
			<td>10 000 g/mol</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fluorescein Isothiocyanate-dextran</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>FD20S-250MG</td>
			<td>20 000 g/mol</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fluorescein Isothiocyanate-dextran</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>FD40S-250MG</td>
			<td>40 000 g/mol</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HBSS</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>14170120</td>
			<td>no calcium, no magnesium , with phenol red</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NaOH</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.06467.9010</td>
			<td>granulated</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">PBS&#160;</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>18912-014</td>
			<td>tablets</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Transwell Cell Culture Inserts</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3391</td>
			<td>96 well, 0.4 &#181;m pore size</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Transwell Cell Culture Inserts</td>
			<td>Corning (VWR)</td>
			<td>734-1563</td>
			<td>12 well, 0.4 &#181;m pore size</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Trypsin</td>
			<td>Biochrom GmbH</td>
			<td>L2143</td>
			<td>with EDTA</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a method for determination and simulation of permeability and diffusion in a 3d tissue model in a membrane insert system for multi-well plates

نماذج في المختبر يزرع الجلد قد تصبح ذات أهمية متزايدة للتطبيقات الصيدلانية ومستحضرات التجميل، وتستخدم أيضا في تطوير الأدوية، فضلا عن اختبار مادة. هذه النماذج تزرع معظمها في غشاء-إدراج نظم، على نفاذية تجاه مواد مختلفة يجري عاملاً أساسيا. عادة، تتطلب الأساليب المتبعة لتحديد هذه المعلمات عادة ما تكون العينات كبيرة الحجم (مثلاً، خلية نشر فرانز) أو معدات شاقة (مثلاً، الأسفار الانتعاش بعد فوتوبليتشينج (فراب)). وتقدم هذه الدراسة أسلوب لتحديد معاملات النفاذية مباشرة في أنظمة غشاء-إدراج مع أحجام قطرها من 4.26 و 12.2 مم (المساحة المزروعة). تم التحقق من صحة الأسلوب مع [اغروس] والمواد الهلامية الكولاجين، فضلا عن نموذج خلية الكولاجين تمثل نماذج الجلد. تخلل عمليات المواد مع مختلف الأحجام الجزيئية وتخلل من خلال نماذج مختلفة من الخلية (تتكون من جل الكولاجين وتنتجها الخلايا الليفية هاكات) وصفت بدقة.
وعلاوة على ذلك، أنشئت لدعم الأسلوب التجريبي أعلاه، محاكاة. المحاكاة يناسب البيانات التجريبية جيدا للمواد مع صغر الحجم الجزيئي، وتصل إلى 14 × 10-10 م شعاع ستوكس (4,000 ميغاواط)، بالتالي أداة واعدة لوصف النظام. وعلاوة على ذلك، المحاكاة يمكن أن تقلل إلى حد كبير الجهود التجريبية وهي قوية بما يكفي تمديدها أو تكييفها للأجهزة أكثر تعقيداً.

تجارب النفاذية في غشاء 96-جيدا إدراج النظام مع 2% [اغروس] هلام كحاجز أجريت بغية تقييم دقة المحاكاة. واستخدمت للتحقق من أثر حجم الجزيئي للمادة نشرها من 5 × 10-10 م يصل إلى 45 x 10-10 m ستوكس radius (376.27-40,000 mol wt) fluorescein ملح الصوديوم (نفل) و fluorescein isothiocyanate-ديكسترانيس (FD). واستخدمت التحسين المعلمة الأصلية المحاكاة لتناسب المحاكاة إلى البيانات التجريبية.
تحقيقا لهذه الغاية، قورنت المنحدرات فقط الأجزاء الخطية من نفاذية محاكاة لنتائج تجريبية. لأحجام الجزيئات الصغيرة، كانت البيانات التجريبية والمحاكاة في اتفاق جيد مع 99.2 في المائة لنفل و 80.2 في المائة فد 4,000 (انظر الشكل 4a و الشكل 4b). الحجم الجزيئي أكبر ولدت انحرافات أعلى عرض الارتباطات 50.5% "فد 10000" و 79.7 في المائة 20,000 فد 53.6 في المائة ل 40,000 فد. وأظهرت منحنى التدرج في عمليات المحاكاة تأخير في البداية وارتفاع أقوى في دورة أخرى من الرسوم البيانية (انظر الشكل 4 ج–4e).
ترد في معاملات النفاذية ومعاملات نشر المحاكاة الجدول 4- معامل تخلل يتناقص مع زيادة الحجم الجزيئي. الانحراف المعياري بين 0.08 × 10-8 م/ث و 0.47 × 10-8 م/ث (N = 7)، التي تقابل خطأ مطلقة من بين 4.18% 46.15%. وأظهرت التجارب مع جزيئات أكبر خطأ مطلق أكبر. معاملات نشر محاكاة تصرف مشابه جداً لمعاملات النفاذية التجريبية. المواد مع أكبر من إنصاف أقطار ستوكس أظهرت انخفاض انتشار معاملات والخطأ المطلق وتراوحت بين 9.09 في المائة و 18.46 في المائة (N = 3).
في تجارب تخلل إضافية، استخدمت أربعة أنواع نموذج الخلية الكولاجين مختلفة كحواجز في غشاء 12-جيدا إدراج النظام. وتشمل هذه النماذج نموذج الخلية الحرة ونموذج خلية مع مجموعات مختلفة من الخلايا الليفية الأولية في جل الكولاجين وهاكات على السطح. واستخدمت المجموعات التالية: الكولاجين (العقيد) كنموذج الخلية الحرة، الكولاجين + الليفية (العقيد + واو)، الكولاجين، والكولاجين + الليفية + هاكات (العقيد + H.), هاكات (العقيد + واو + ح.). ملح الصوديوم فلوريسسين مع دميم + 10 ٪ السفح كمضمون المانحين. واستخدمت تحليل نموذج الخلية الكولاجين، وتلطيخ والهيماتوكسيلين ويوزين (أنه) للصورة. هذا تلطيخ تم القيام به باستخدام البروتوكول الخاص بالشركة المصنعة. ويرد في الشكل 5، وصمة عار مع نموذج كولونيل + واو + H. ممثل. أنه قليلاً بقع بنية الأنسجة المصفوفة الكولاجين. الليفية الموجودة في المصفوفة، ونواة تنتجها الخلايا الليفية والخلايا هاكات ملطخة بالبنفسجي الداكن. أعلى مصفوفة الكولاجين، هناك طبقة تحتوي على العديد من النوى، التي ينبغي أن تكون نواة هاكاتس، بناء طبقة مضمنة على رأس النموذج.
وترد في الجدول 5، معاملات تخلل التجريبية ومعاملات نشر المحاكاة. يمكن رؤية اتجاها لمعظم النماذج مع هاكات، التي لها معاملات تخلل/نشر أقل بالمقارنة مع النماذج دون هاكات. الخطأ المطلق لمعاملات تخلل هو 10.9-24.4 في المائة، و لنشر معاملات 5.2%-12.9%.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig1.jpg"> رقم 1: منظر جانبي لتجربة نفاذية غشاء إدراج النظام. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig2.jpg"> رقم 2: الرسم البياني المثالية لتجربة النفاذية. يتم رسم تركيز يقبلون مرور الوقت. خطوط متقطعة اثنين قوس الجزء الخطي ما يقرب من الرسم البياني. يتم استخدام منحدر الجزء الخطي لتحديد معامل النفاذية. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig3.jpg"> الشكل 3: هندسة ومش الغشاء إدراج النظام في المحاكاة. () هندسة الغشاء 96-جيدا نظام إدراج. (ب) الهندسة الغشاء 12-جيدا إدراج النظام. (ج) شبكة الغشاء 96-جيدا إدراج النظام. (د) شبكة الغشاء 12-جيدا إدراج النظام. (ﻫ) المقطع العرضي والمعلمات للغشاء إدراج النظام. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig4.jpg"> الشكل 4: مقارنة البيانات التجريبية من تجربة تخلل إلى محاكاة الأمثل. ملح الصوديوم فلوريسسين ()، (ب) fluorescein isothiocyanate-ديكستران 4,000 mol الوزن والوزن مول (ج) 10,000، (د) 20,000 مول بالوزن والوزن mol (ﻫ) 40,000 <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig4large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig5.jpg"> الرقم 5: الممثل أنه تلطيخ نموذج الخلية الكولاجين (هاكات + الكولاجين + الليفية). <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig5large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig6.jpg"> رقم 6: معامل النفاذية كوظيفة من وظائف دائرة نصف قطرها 1/ستوكس استخدام ملح الصوديوم fluorescein و fluorescein isothiocyanate-ديكستران في غشاء 96-جيدا إدراج النظام. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig6large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>الاسم</td>
			<td>اكسبيريسيون للنظام جيدا 96 مم</td>
			<td>اكسبيرشن للنظام 12-جيدا في مم</td>
			<td>الوصف</td>
		</tr>
<tr>
<td>d_tran</td>
			<td>5.65 [مم]</td>
			<td>14.7 [مم]</td>
			<td>قطر البئر</td>
		</tr>
<tr>
<td>d_a</td>
			<td>4.26 [مم]</td>
			<td>12.1 [مم]</td>
			<td>قطر الغشاء</td>
		</tr>
<tr>
<td>d_w</td>
			<td>8.79 [مم]</td>
			<td>21.97 [مم]</td>
			<td>قطر يقبلون</td>
		</tr>
<tr>
<td>h_b</td>
			<td>2 [مم]</td>
			<td>2 [مم]</td>
			<td>العالية الجدار</td>
		</tr>
<tr>
<td>h_sp</td>
			<td>1 [مم]</td>
			<td>1 [مم]</td>
			<td>المسافة بين جيد والسفلي</td>
		</tr>
<tr>
<td>h_a</td>
			<td>4.73 [م]</td>
			<td>5.24 [مم]</td>
			<td>عالية من يقبلون</td>
		</tr>
<tr>
<td>ب</td>
			<td>h_b/2</td>
			<td>-</td>
			<td>عمق الغمر</td>
		</tr>
<tr>
<td>r</td>
			<td>((d_a)^2+4*b^2)/(8*b)</td>
			<td>-</td>
			<td>نصف قطر الكرة الغمر+
</td>
		</tr>
<tr>
<td>r_z</td>
			<td>r + h_b</td>
			<td>-</td>
			<td>ض-موقف الكرة الغمر+
</td>
		</tr>
</tbody></table>الجدول 1: معلمات الهندسة لمحاكاة "نقل الأنواع الكيميائية"- + فقط ليتم استخدامها للمحاكاة [اغروس] هلام في غشاء جيدا 96 إدراج نظام.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>الاسم</td>
			<td>التعبير</td>
			<td>القيمة</td>
			<td>الوصف</td>
		</tr>
<tr>
<td>C_fl</td>
			<td>0.1 [mg/ml]/376.28 [غ/مول]</td>
			<td>0.26576 mol/م2
</td>
			<td>تركيز Fl.So.</td>
		</tr>
<tr>
<td>C_4</td>
			<td>2 [مغ/مل]/4000 [غ/مول]</td>
			<td>0.5 mol/m2</td>
			<td>تركيز فد 4.000</td>
		</tr>
<tr>
<td>C_10</td>
			<td>2 [مغ/مل]/[غ/مول] 10000</td>
			<td>0.2 mol/m2</td>
			<td>تركيز فد 10.000</td>
		</tr>
<tr>
<td>C_20</td>
			<td>2 [مغ/مل]/20000 [غ/مول]</td>
			<td>0.1 mol/m2</td>
			<td>تركيز فد 20.000</td>
		</tr>
<tr>
<td>C_40</td>
			<td>2 [مغ/مل]/40000 [غ/مول]</td>
			<td>0.05 mol/m2</td>
			<td>تركيز فد 40.000</td>
		</tr>
<tr>
<td>Dif_w</td>
			<td>1e-9 [م ^ 2/s]</td>
			<td>1E-9 م2/ق</td>
			<td>معامل نشر خلط المياه</td>
		</tr>
</tbody></table>الجدول 2: البارامترات الفيزيائية لمحاكاة "نقل الأنواع الكيميائية".
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>الاسم</td>
			<td>التعبير</td>
			<td>الوصف</td>
		</tr>
<tr>
<td>ج</td>
			<td>Acceptor(c)</td>
			<td>تعريف التركز يقبلون</td>
		</tr>
<tr>
<td>د</td>
			<td>D_search * 1e-10</td>
			<td>تغيير عامل لمد</td>
		</tr>
</tbody></table>الجدول 3: معلمات لمحاكاة "الأمثل".
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>تتخلل</td>
			<td>معامل النفاذية (m/s) × 10-8</td>
			<td>معامل نشر (m/s2) × 10-10</td>
			<td>شعاع ستوكس من بيرميتي (م) × 10-10</td>
		</tr>
<tr>
<td>Fl.So.</td>
			<td>4.79 ± 0.20</td>
			<td>1.94 ± 0.34</td>
			<td>5</td>
		</tr>
<tr>
<td>فد 4,000</td>
			<td>2.37 ± 0.31</td>
			<td>0.65 ± 0.12</td>
			<td>14</td>
		</tr>
<tr>
<td>FD10، 000</td>
			<td>1.67 ± 0.47</td>
			<td>0.22 ± 0.02</td>
			<td>23</td>
		</tr>
<tr>
<td>فد 20,000</td>
			<td>0.65 ± 0.30</td>
			<td>0.29 ± 0.04</td>
			<td>33</td>
		</tr>
<tr>
<td>فد 40,000</td>
			<td>0.27 ± 0.08</td>
			<td>0.14 ± 0.02</td>
			<td>45</td>
		</tr>
</tbody></table>الجدول 4: إدراج معامل النفاذية ونشر المواد مع شعاع ستوكس مختلفة خلال 2% [اغروس] هلام + غشاء في غشاء 96-جيدا للنظام- (ملح الصوديوم فلوريسسين = حتى سائلة، ديكستران فيتك = FD).
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>نموذج</td>
			<td>معامل النفاذية (m/s) × 10-8</td>
			<td>معامل نشر (m/s2) × 10-10</td>
		</tr>
<tr>
<td>العقيد</td>
			<td>2.18 ± 0.29</td>
			<td>1.22 ± 0.06</td>
		</tr>
<tr>
<td>العقيد + F.</td>
			<td>1.77 ± 0.38</td>
			<td>0.93 ± 0.12</td>
		</tr>
<tr>
<td>العقيد + H.</td>
			<td>1.64 ± 0.40</td>
			<td>0.96 ± 0.05</td>
		</tr>
<tr>
<td>العقيد + واو + H.</td>
			<td>1.65 ± 0.18</td>
			<td>0.88 ± 0.11</td>
		</tr>
</tbody></table>الجدول 5: معامل النفاذية ونشرها من ملح الصوديوم فلوريسسين من خلال نموذج خلية الكولاجين في 12-الغشاء جيدا إدراج نظام (العقيد = الكولاجين، واو = تنتجها الخلايا الليفية، حاء = هاكات).

Watch this Scientific Journal Video about A Method for Determination and Simulation of Permeability and Diffusion in a 3D Tissue Model in a Membrane Insert System for Multi-well Plates at JoVE.com

A Method for Determination and Simulation of Permeability and Diffusion in a 3D Tissue Model in a Membrane Insert System for Multi-well Plates

أسلوب لتحديد نفاذية في غشاء إدراج نظام لوحات متعددة جيدا، وعرضت في السيليكون التحسين المعلمة لحساب معاملات نشر استخدام المحاكاة.

أسلوب لتصميم ومحاكاة النفاذية ونشرها في نموذج ثلاثي الأبعاد من أنسجة في غشاء إدراج نظام لوحات متعددة جيدا

In vitro cultivated skin models have become increasingly relevant for pharmaceutical and cosmetic applications, and are also used in drug development as ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

A Method for Ovarian Follicle Encapsulation and Culture in a Proteolytically Degradable 3 Dimensional System

وهناك طريقة لتغليف المسام المبيض والثقافة في نظام 3 تحلل Proteolytically الأبعاد

The ovarian follicle is the functional unit of the ovary that secretes sex hormones and supports oocyte maturation. In vitro  follicle techniques provide ...

Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement

إنشاء ثنائي الأبعاد ركائز منقوشة على الحبس البروتين والخلايا

Microcontact printing provides a rapid, highly reproducible method for the creation of well-defined patterned substrates.1  While microcontact printing ...

Cellular Lipid Extraction for Targeted Stable Isotope Dilution Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Analysis

الخلوية لاستخراج الدهن المستهدفة التخفيف النظائر المستقرة تحليل السائل الطيف اللوني القداس

The metabolism of fatty acids, such as arachidonic acid (AA) and linoleic acid (LA), results in the formation of oxidized bioactive lipids, including ...

Tissue Engineering of a Human 3D in vitro Tumor Test System

Tissue Engineering of a Human 3D in vitro Tumor Test System

هندسة الأنسجة ل3D الإنسان<em&gt; في المختبر</em&gt; نظام ورم اختبار

Cancer is one of the leading causes of death worldwide.  Current therapeutic strategies are predominantly developed in 2D culture  systems, which ...

Systematic Analysis of In Vitro Cell Rolling Using a Multi-well Plate Microfluidic System

Systematic Analysis of In Vitro Cell Rolling Using a Multi-well Plate Microfluidic System

التحليل المنهجي لل<em&gt; في المختبر</em&gt; الخليوي المتداول باستخدام نظام ميكروفلويديك لوحة متعددة جيدا

A major challenge for cell-based therapy is the inability to systemically target a large quantity of viable cells with high efficiency to tissues of ...

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

جيل من سمك ثلاثي الأبعاد الجلد كامل أي ما يعادل واصابة الآلي

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models ...

Production, Characterization and Potential Uses of a 3D Tissue-engineered Human Esophageal Mucosal Model

إنتاج وتوصيف والمحتملة استخدامات الأنسجة المهندسة-3D الإنسان المريء المخاطي نموذج

The incidence of both esophageal adenocarcinoma and its precursor, Barrett&#8217;s Metaplasia, are rising rapidly in the western world. Furthermore ...

Planar Gradient Diffusion System to Investigate Chemotaxis in a 3D Collagen Matrix

مستو التدرج نظام إنتشار المعنية بالتحقيق في الانجذاب الكيميائي في الكولاجين مصفوفة 3D

The importance of cell migration can be seen through the development of human life. When cells migrate, they generate forces and transfer these forces to ...

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 ...

Fabrication of Custom Agarose Wells for Cell Seeding and Tissue Ring Self-assembly Using 3D-Printed Molds

تلفيق من الآبار المخصصة [اغروس] لبذر الخلية والأنسجة خاتم التجميع الذاتي باستخدام قوالب طباعة 3D

Engineered tissues are being used clinically for tissue repair and replacement, and are being developed as tools for drug screening and human disease ...