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

Dette arbeidet ble opprettet med økonomisk støtte fra Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) under grant. PO413/12-1 og LA 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>

Gerd Lindner er aksjonær TissUse GmbH, et selskap produksjon og kommersialisere MOC teknologien Uwe Marx er konsernsjef og aksjonær. Andre forfattere erklærer ingen interessekonflikt om utgivelsen av dette dokumentet.

Denne studien dokumenter en metode utviklet for å kvantifisere gjennomtrengning gjennom en vev-konstruere konstruert på en membran. Gjennomtrengning av stoffer med varierende molekylær størrelser gjennom agarose gel ble først undersøkt for å teste og validere metoden og tilhørende simuleringen. Det er velkjent at mindre molekyler gjennomsyre raskere gjennom en matrix-maske (med unntak av effekten i gel filtrering av permeabilitet kromatografi). Lignende observasjoner ble gjort med størrelse-utestenging eksperimenter stoffer gjennom sclera26, menneskelige epidermal membran27, menneskelig hud17og rotten huden28. En invers korrelasjon mellom permeabilitet koeffisienter og tilsvarende Stokes radius (radius av en hard kule som flytter med samme spredningen rate som molekyler beskrevet, vanligvis mindre enn effektiv radius av molekylet) har vist 26 , 28, og en tilsvarende forholdet ble observert i eksperimenter med stoffer i ulike molekylær størrelser. En lineær sammenheng over fire grupper med den minste molekylær størrelsen funnet ved å plotte permeabilitet koeffisientene over 1/Stokes radius, (R2 = 0.93) (figur 6). Dette angir at simulert permeabilitet koeffisienter med metoden foreslått i en realistisk området.
Feil på 46.15% i forsøkene er litt større enn rapportert permeabilitet eksperimenter med Franz diffusjon cellen systemet10. En mulig forklaring kan være størrelsesDistribusjon av fluorescein-isothiocyanate-dekstran, som er omtalt senere.
Metoden beskrevet har viktige fordeler sammenlignet med ved hjelp av Franz diffusjon cellen systemet. For det første er oppsettet mer kompakt; eksperimenter utføres direkte i en membran sett inn system, hvilke har omfanget av en kommersiell godt plate (∼ 13 cm x 8,5 cm). Dette gjør at flere prøver å bli løpe samtidig, mens en egen Franz diffusjon celle er nødvendig for hvert utvalg. Dernest kan permeabilitet av huden modell direkte måles i membranen innsatsen, hvor dyrking finner sted. Bruke Franz diffusjon celler, har prøvene tatt ut og montert på systemet, som er mer tungvint for små og er også mer tidkrevende.
Gjennomtrengning eksperimenter med kollagen celle matriser viste at denne metoden kan brukes med hell til celle-seeded systemer. Modellen presentert her ble bekreftet for huden modeller; metoden kan imidlertid brukes på andre typer organisk cellekulturer, f.eks, nyre eller lever.
I denne studien kollagen-celle modell ble brukt som HaCaT cellene helt dekket modelloverflaten (se figur 5). Dette ført til en reduksjon av permeabilitet koeffisienten, demonstrere at metoden er sensitive nok til å skille permeabilitet koeffisient mellom kollagen-celle modell med og uten en HaCaT. Ideelt sett huden modell skal bygge opp en barriere, som nærmer seg epidermis, en ekte huden29, og det er derfor viktig å kontrollere kvaliteten (f.eks, bygging av dermis, overhuden) på huden modellen før faktisk bruk. Utviklingen av en hud-modell kan visualisere med flekker teknikker og kvantifisert fra påvisning av huden protein og collagen30,31,32. Den permeabilitet koeffisienten kan også være en viktig faktor for å vurdere utviklingen av huden modellen, men ytterligere eksperimenter kreves for å bekrefte dette. Som tidligere nevnt kan denne metoden kjører flere eksempler parallelt. Det er også mulig å ta prøver under dyrking å måle permeabilitet, og dermed observere utviklingen av denne parameteren av huden modellen.
Det bør bemerkes at permeabilitet måles gjennom en gel/kollagen-celle-modell og en membran samtidig. Oppdaget permeabilitet koeffisient er system-spesifikk, der resultatene av ulike huden modeller kan bare sammenlignes ved samme membran innsatsen. Videre må hud modellen dekke hele dyrking området for å sikre at testen stoffet vil gjennomsyre gjennom modellen og ikke tilstøtende, som ville forårsake feil i permeabilitet målt. Et annet aspekt som bør vurderes i fremtiden eksperimenter er naturmiljøet rundt huden. Normalt er temperaturen på hudoverflaten lavere i forhold til indre regionen, som kan påvirke gjennomtrengning forhold.
For å justere lab eksperimenter med datasimuleringer, ble en metode som gjør at parameteren optimalisering for anvendt simulering presentert. Simuleringer fant sammenfaller også med eksperimentelle data for stoffer med liten molekylær størrelse. Imidlertid ble avvik mellom simulering og eksperimentelle data observert for stoffer med større molekylær størrelser. Store polysakkarid molekyler kan øke friksjon og tregere diffusjon prosessen i en gel. Dette forårsaker unormale diffusjon, som er en mulig årsak til avviket mellom eksperimentelle og simulering verdier33,34. En annen forklaring kan være tilstedeværelsen av mindre eller større partikler i fluorescein-isothiocyanate-dekstran. Produsenten angir molekylvekt av stoffet som betyr størrelsen med et gitt område, som gir mindre og større partikler til stede. Det er også uklart hvor spredt disse stoffene er, som mindre partikler gjennomsyre raskere gjennom gel og væske kanalen. Er det mulig å utvide simuleringen å vurdere disse diffusjon og friksjon effekter.
Den permeabilitet eksperiment og simulering ble utviklet for bruk i en 2-OC. Med hjelp av simuleringen, kan denne eksperimentell metode direkte overføres til mer avanserte eksperimentelle oppsett. Membran sett inn systemet simuleringen kan for eksempel enkelt overføres geometrien for en 2-OC eller andre systemer med lignende oppsett. Dette alternativet av modulerende simuleringen kan brukes til støtte for utformingen av senere eksperimenter. I tillegg kan bivirkninger som fordampning, unormal diffusjon og membran effekter integreres bedre simulering, og dermed bedre nøyaktighet. Simulering programmet gir muligheten til å endre eller forbedre simulering ligningen, samt for å integrere andre fysiske moduler for å undersøke andre aspekter av skin modellen utvikling. Et eksempel er simulering av glukose forbruk og laktat produksjon i kollagen celle modell.
En spesielt interessant aspekt i testing av medisinske stoffer er hvordan stoffer er fordelt i et organ-on-a-chip system. Parameteren simulering og permeabilitet min hjelp å besvare spørsmål som hvor raskt et stoff som gjennomsyrer i systemet og som konsentrasjon vil være tilgjengelig for andre vev i en multi-organ-chip. Denne metoden kan støtte og styrke utvikling og testing av slike orgel-on-chip-systemer.

Organo-typisk 3D kulturer har blitt kraftig verktøy for narkotika utvikling og stoff tester1. I denne forbindelse er menneskehud modeller av spesiell interesse regulatoriske krav, som de i kosmetikkindustrien. De har senere førte til utviklingen av mange 3D huden modeller for bruk på egenhånd som enkelt-orgel kulturer multi bra plater eller multi-organ-chips i kombinasjon med ekstra orgel modeller, f.eks, lever2.
Når det gjelder dyrking av huden tilsvarende er air-flytende grensesnittet (ALI) en grunnforutsetning for riktig epidermal differensiering3. Celle kultur setter består av et fartøy med en flytende-gjennomtrengelig membran nederst brukes vanligvis til å etablere ALI. ALIs benyttes mye i kommersielt tilgjengelig huden modeller som EpiDerm4, Phenion5og Episkin6av huden modeller med størrelser fra 96-brønnen (4.26 mm i diameter) regler for opp til 12-vel (12.2 mm i diameter) plater. Metoden beskrevet her bestemmer gjennomtrengning av stoffer i en membran sett inn system.
Den permeabilitet koeffisienten er en viktig parameter for å vurdere kvaliteten på noen kulturperler hud-modell i forhold til opprinnelige huden5, og brukes til å vurdere hvor raskt aktive stoffer vandrer gjennom huden. Spesielt hvis narkotika eller kosmetikk produkter må brukes på huden, er denne parameteren viktig å forstå når nøyaktig den aktive agenter passerer gjennom den. En simulering kan videre hjelpe å forutsi oppførselen til systemet og deretter redusere den nødvendige tidkrevende eksperimentelle innsatsen, særlig når en rekke stoffer er involvert.
Franz diffusjon cellen er state-of-the-art gjennomtrengning eksperimenter med hud og hud modeller5,6,7,8,9. Denne enheten består av to deler med et fast utvalg (diffusjon barriere) i mellom. Stoffet skal testes brukes direkte på toppen av prøven (donor rom) og konsentrasjonen av permeating sammensatte kan oppdages på motsatt (acceptor) rommet. På siden acceptor sikres konstant temperatur og homogen stoff konsentrasjon gjennom en temperatur kammer og en magnetisk rørestang. Prøver kan bli tatt fra en prøvetaking arm på acceptor side av Franz cellen. Med en høyde varierer mellom 19 cm og 179 cm er dette systemet relativt stor10,11. En annen metode for fastsettelse av diffusjon koeffisientene i gel-lignende stoffer og vev er FRAP. Denne teknikken bruker prinsippet om bleking fluorescently merket partikler i gel, og deretter bestemme gjenopprettingstiden av området bleket for å beregne diffusjon koeffisienten12,13,14.
Videre kan Fourier-transform-infrarød (FTIR) spektroskopi brukes til å oppdage partikkel bevegelse med infrarødt lys absorbansen for å bestemme gjennomtrengning prosessen av stoffer i huden15,16. Imidlertid må disse eller andre tenkelig metoder (f.eks, to-fotonet fluorescens korrelasjon spektroskopi17) koste intensiv instrumenter.
I denne artikkelen, er en metode presentert for direkte mål permeabilitet av en barriere i en membran sett inn systemet, hvor huden modell kan dyrkes. Denne metoden kan permeabilitet eksperimenter kjøres med et stort antall små utvalg (vel størrelse opp til 4.26 mm) i et kompakt system. Dette er Franz diffusjon cellen, der en separat enhet kreves for hver probe, som må monteres på enheten og er vanskelig å forstå for små (størrelse 4.26 mm). Videre, siden metoden ikke krever store instrumentation (f.eks, mikroskop AC confocal eller multiphoton), en reduksjon i både tid og kostnader er oppnådd.
Alle forsøkene ble utført i mikroporøs membran sett systemer med en prøve (barriere) som består av agarose gel eller en kollagen celle modell på membranen. Fluorescerende stoffer (giveren) med varierende molekylær størrelser ble anvendt på toppen av prøven, og konsentrasjonen av gjennomsyret stoffet ble oppdaget på bunnen (acceptor) med en fluorescens plate leser (se figur 1). For å validere metoden og teste ut nøyaktigheten av denne simuleringen, ble agarose gels produsert og brukes som en barriere. Hydrogels brukes generelt for etterforskningen av diffusjon og gjennomtrengning prosesser i porøse medium i biologi13. Metoden ble testet i en celle-seeded system består av en kollagen matrise av primære fibroblaster og menneskelige voksne lav kalsium høy temperatur keratinocytter (HaCaT) cellene (celle-matrix modell), som er en forenklet hudpleie modell18,19 .
I tillegg var gjennomtrengning prosessen simulert med flyt simuleringer med computational fluid dynamics. Det ble funnet at ved hjelp av parameteren optimalisering, diffusjon koeffisient kan bli beregnet fra eksperimentelle data. Generelt tilbyr denne simuleringen forskjellige programmer. for eksempel, er det mulig å forutse en gjennomtrengning prosess basert på kort eksperimenter og simuleringen kan redusere antall eksperimenter.
Eksperimentell metode og simulering ble beregnet til påføring på orgel på-chip systemet1,20,21, spesielt 2-orgel-brikken (2-OC) utviklet kommersielt1,22, 23,24,25. I prinsippet kan gjennomtrengning prosessen med noen orgel modell basert på membran sett inn systemer beskrives på denne måten.

<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

In vitro dyrket huden modeller har blitt stadig viktigere for farmasøytisk og kosmetisk programmer, og brukes også i narkotika utvikling, samt stoff tester. Disse modellene er hovedsakelig dyrket i membran-sette systemer, deres permeabilitet mot forskjellige stoffer er en viktig faktor. Vanligvis krever anvendt metoder for fastsettelse av disse parameterne vanligvis store utvalgene (f.eks, Franz diffusjon celle) eller arbeidskrevende utstyr (f.eks, fluorescens utvinning etter photobleaching (FRAP)). Denne studien presenterer en metode for å bestemme permeabilitet koeffisienter direkte i membran-sette systemer med diameter størrelser 4.26 mm og 12.2 mm (dyrking område). Metoden ble validert med agarose og kollagen gels samt en kollagen celle modell som representerer huden modeller. Gjennomtrengning prosessene av stoffer med forskjellige molekylær størrelser og gjennomtrengning gjennom ulike celle modellene (bestående av kollagen gel, fibroblast og HaCaT) var nøyaktig beskrevet.
Videre, for å støtte metoden ovenfor eksperimentelle, en simulering ble etablert. Simuleringen passer eksperimentelle data for stoffer med små molekylære størrelse, opp til 14 x 10-10 m Stokes radius (4000 MW), og er derfor et lovende verktøy for å beskrive systemet. Videre simuleringen kan betydelig redusere eksperimentelle arbeidet og er robuste nok til å bli utvidet eller tilpasset mer komplekse oppsett.

Permeabilitet eksperimenter i en 96-brønns membran sette systemet med 2% agarose gel som en barriere ble gjennomført for å vurdere nøyaktigheten av en simulering. Fluorescein natrium salt (NaFl) og fluorescein isothiocyanate-dextranes (FD) ble brukt til å kontrollere virkningen av molekylære spre stoffet fra 5 x 10-10 m opp til 45 x 10-10 m Stokes radius (376.27-40,000 mol wt). Simuleringens native parameteren optimalisering ble brukt til å passe simuleringen til eksperimentelle data.
Derfor, var av bare lineær delene av simulert permeabilitet sammenlignet med eksperimentelle resultatene. For små molekylære størrelse var simulering og eksperimentelle data i god avtale med 99,2% for NaFl og 80.2% for FD 4000 (se figur 4a og figur 4b). Større molekylær størrelse generert høyere avvik viser sammenhenger 50,5% for FD 10.000, 79.7% for FD 20.000 og 53.6% for FD 40.000. Kurven progresjon i simuleringene viste en forsinkelse i begynnelsen og en sterkere økning i videre løpet av grafene (se Figur 4 c-4e).
Permeabilitet koeffisienter og simulert diffusjon koeffisienter vises i Tabell 4. Den gjennomtrengning koeffisienten avtar med økende molekylær størrelse. Standardavvik var mellom 0,08 x 10-8 m/s og 0.47 x 10-8 m/s (N = 7), som tilsvarte en absolutt feil mellom 4.18% og 46.15%. Med større molekyler viste en større absolutt feil. Simulert diffusjon koeffisientene oppførte seg veldig likt til eksperimentelle permeabilitet koeffisienter. Stoffer med større Stokes radier viste avtagende diffusjon koeffisienter og absolutt feilen varierte mellom 9.09 og 18.46% (N = 3).
Ekstra gjennomtrengning eksperimenter, ble fire forskjellige kollagen celletyper modell brukt som barrierer i en 12-vel membran sette systemet. Disse modellene utgjør en celle-gratis modell og en celle modell med forskjellige kombinasjoner av primære fibroblaster i kollagen gel og HaCaT på overflaten. Følgende kombinasjoner ble brukt: kollagen (Kol) som cellen-gratis modell, kollagen + fibroblaster (oberst + F.), kollagen + HaCaT (oberst + H.), og kollagen ++ fibroblaster HaCaT (oberst + F. + H.). Fluorescein natrium salt med DMEM + 10% FCS ble brukt som donor stoff. For ble analyse av kollagen celle modell, flekker med hematoxylin og eosin (han) brukes. Denne flekker ble gjort med produsentens protokollen. Figur 5vises slik en flekk med en representant oberst + F. + H. modell. Han flekker litt vev strukturen av kollagen matrix. Fibroblaster ligger i matrisen, og kjerner i de fibroblast og HaCaT er farget mørk fiolett. På toppen av kollagen matrise er det et lag som inneholder mange kjerner, som bør være kjerner i HaCaTs, bygge en omsluttende lag på toppen av modellen.
I tabell 5, er eksperimentelle gjennomtrengning koeffisienter og simulert diffusjon koeffisienter oppført. En trend kan sees for de fleste modellene med HaCaT, som har lavere gjennomtrengning/diffusjon koeffisientene i forhold til modellene uten HaCaT. Absolutt feil gjennomtrengning koeffisientene er 10.9-24,4%, og for diffusion koeffisienter 5,2% - 12,9%.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig1.jpg"> Figur 1: sidevisning av permeabilitet eksperimentet i en membran sette systemet. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig1large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig2.jpg"> Figur 2: eksemplarisk grafen til en permeabilitet eksperiment. Konsentrasjonen av acceptor tegnes over tid. To stiplede linjer braketten den nesten lineære delen av grafen. Stigningstallet for den lineære delen brukes til å bestemme permeabilitet koeffisient. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig3.jpg"> Figur 3: geometri og mesh av membranen setter systemet i simuleringen. (en) geometrien i 96-brønnen membranen sett inn system. (b) geometri av 12-vel membranen sett inn system. (c) Mesh av 96-brønns membranen sett inn system. (d) Mesh av 12-vel membranen sett inn system. (e) tverrsnitt og parametere av membranen sette systemet. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig3large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig4.jpg"> Figur 4: sammenligning av eksperimentelle data fra en gjennomtrengning eksperiment å optimalisert simuleringen. (en) fluorescein natrium salt, (b) fluorescein isothiocyanate-dekstran 4000 mol wt., (c) 10,000 mol wt., (d) 20.000 mol wt. og (e) 40.000 mol wt. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig4large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig5.jpg"> Figur 5: representant HE farging av kollagen celle modell (kollagen + fibroblaster + HaCaT). <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig5large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig6.jpg"> Figur 6: permeabilitet koeffisient som en funksjon av 1/Stokes radius bruker fluorescein natrium salt og fluorescein isothiocyanate-dekstran i en 96-brønns membran sette systemet. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig6large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>navn</td>
			<td>Experession 96 godt systemet i mm</td>
			<td>Experssion 12-brønnen systemet i mm</td>
			<td>Beskrivelse</td>
		</tr>
<tr>
<td>d_tran</td>
			<td>5.65 [mm]</td>
			<td>14.7 [mm]</td>
			<td>Diameter av brønnen</td>
		</tr>
<tr>
<td>d_a</td>
			<td>4.26 [mm]</td>
			<td>12.1 [mm]</td>
			<td>Diameter av membranen</td>
		</tr>
<tr>
<td>d_w</td>
			<td>8.79 [mm]</td>
			<td>21.97 [mm]</td>
			<td>Diameteren på Acceptor</td>
		</tr>
<tr>
<td>h_b</td>
			<td>2 [mm]</td>
			<td>2 [mm]</td>
			<td>Hau av barrieren</td>
		</tr>
<tr>
<td>h_sp</td>
			<td>1 [mm]</td>
			<td>1 [mm]</td>
			<td>Avstand mellom godt og bunn</td>
		</tr>
<tr>
<td>h_a</td>
			<td>4.73 [mm]</td>
			<td>5,24 [mm]</td>
			<td>På Acceptor</td>
		</tr>
<tr>
<td>b</td>
			<td>h_b/2</td>
			<td>-</td>
			<td>Nedsenking dybde</td>
		</tr>
<tr>
<td>r</td>
			<td>((d_a)^2+4*b^2)/(8*b)</td>
			<td>-</td>
			<td>Radius av nedsenking ballen+
</td>
		</tr>
<tr>
<td>r_z</td>
			<td>r + h_b</td>
			<td>-</td>
			<td>z-posisjonen til nedsenking ballen+
</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabell 1: geometri parametere for simulering av "Kjemiske arter Transport". + Bare skal brukes til simulering av agarose gel i 96 godt membran inn systemet.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>navn</td>
			<td>Uttrykk</td>
			<td>Verdi</td>
			<td>Beskrivelse</td>
		</tr>
<tr>
<td>C_fl</td>
			<td>0,1 [mg/ml]/376.28 [g/mol]</td>
			<td>0.26576 mol/m2
</td>
			<td>Konsentrasjon av Fl.So.</td>
		</tr>
<tr>
<td>C_4</td>
			<td>2 [mg/ml] / 4000 [g/mol]</td>
			<td>0,5 mol/m2</td>
			<td>Konsentrasjonen av FD 4.000</td>
		</tr>
<tr>
<td>C_10</td>
			<td>2 [mg/ml] / 10000 [g/mol]</td>
			<td>0,2 mol/m2</td>
			<td>Konsentrasjonen av FD 10.000</td>
		</tr>
<tr>
<td>C_20</td>
			<td>2 [mg/ml] / 20000 [g/mol]</td>
			<td>0.1 mol/m2</td>
			<td>Konsentrasjonen av FD 20.000</td>
		</tr>
<tr>
<td>C_40</td>
			<td>2 [mg/ml] / 40000 [g/mol]</td>
			<td>0,05 mol/m2</td>
			<td>Konsentrasjonen av FD 40.000</td>
		</tr>
<tr>
<td>Dif_w</td>
			<td>1e-9 [m ^ 2/s]</td>
			<td>1e - 9m2/s</td>
			<td>Diffusjon koeffisient blande vann</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabell 2: Fysiske parametere for simulering av "Kjemiske arter Transport".
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>navn</td>
			<td>Uttrykk</td>
			<td>Beskrivelse</td>
		</tr>
<tr>
<td>C</td>
			<td>Acceptor(c)</td>
			<td>Definisjon av acceptor konsentrasjonen</td>
		</tr>
<tr>
<td>D</td>
			<td>D_search * 1e-10</td>
			<td>Faktor endring for D</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabell 3: Parametere for "Optimalisering" simulering.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Gjennomsyre</td>
			<td>Permeabilitet koeffisient (m/s) x 10-8</td>
			<td>Diffusjon koeffisient (m/s2) x 10-10</td>
			<td>Stokes radius av permeate (m) x 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>FD 4000</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>FD 20.000</td>
			<td>0,65 ± 0,30</td>
			<td>0.29 ± 0,04</td>
			<td>33</td>
		</tr>
<tr>
<td>FD 40.000</td>
			<td>0,27 ± 0,08</td>
			<td>0,14 ± 0,02</td>
			<td>45</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabell 4: permeabilitet og diffusion koeffisient av stoffer med forskjellige Stokes radius via 2% Agarose gel + membranen i en 96-brønns membran sette systemet. (fluorescein natrium salt = Fl. So., fitc dekstran = FD).
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Modell</td>
			<td>Permeabilitet koeffisient (m/s) x 10-8</td>
			<td>Diffusjon koeffisient (m/s2) x 10-10</td>
		</tr>
<tr>
<td>Oberst</td>
			<td>2,18 ± 0.29</td>
			<td>1,22 ± 0,06</td>
		</tr>
<tr>
<td>Oberst + F.</td>
			<td>1,77 ± 0,38</td>
			<td>0.93 ± 0,12</td>
		</tr>
<tr>
<td>Oberst + H.</td>
			<td>1.64 ± 0.40</td>
			<td>0.96 ± 0,05</td>
		</tr>
<tr>
<td>Oberst + F. + H.</td>
			<td>1.65 ± 0,18</td>
			<td>0,88 ± 0,11</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabell 5: permeabilitet og diffusion koeffisienten fluorescein natrium salt gjennom en kollagen celle modell i en 12-bra membran sette systemet (oberst = kollagen, F. = Fibroblast, H. = HaCaT).

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

En metode for bestemmelse av permeabilitet i en membran sett systemet for flere bra plater og i sili parameteren optimalisering for beregning av diffusjon koeffisienter bruker simulering presenteres.

En metode for fastsettelse og simulering av permeabilitet og spredning i en 3D vev modell i en membran setter systemet for flere bra plater

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

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

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

Cellular Lipid Uttak for Målrettet Stabil isotopfortynning Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Analysis

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

Tissue Engineering av en menneskelig 3D<em&gt; In vitro</em&gt; Tumor Test System

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

Systematisk analyse av<em&gt; In Vitro</em&gt; Cell Rolling Ved hjelp av en multi-brønn Plate Microfluidic System

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

Generering av en Tredimensjonal Full Tykkelse hudekvivalent og Automated såret

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

Produksjon, karakterisering og potensielle bruk av en 3D Tissue-konstruert Menneskelig Esophageal slimhinnene Model

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

Planar Gradient Diffusion System for å etterforske Chemotaxis i en 3D Collagen Matrix

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

En Kombinert 3D Tissue Konstruert<em&gt; In Vitro</em&gt; /<em&gt; I Silico</em&gt; Lung Tumor modell for å forutsi Drug Effective i Spesifikke mutasjons bakgrunner

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

Fabrikasjon av egendefinerte Agarose for celle såing og vev Ring selvstendig montering med 3D-trykt muggsopp

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