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

Detta arbete skapades med ekonomiskt stöd från Deutsche Forschungsgemeinschafts (DFG) under lån nej. PO413/12-1 och 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>

Uwe Marx är VD och delägare och Gerd Lindner är aktieägare i TissUse GmbH, ett företag tillverkning och kommersialisera MOC tekniken. Andra författare förklarar någon intressekonflikt angående offentliggörande av denna uppsats.

Denna studie dokumenterar en metod utvecklad för att kvantifiera genomträngning genom en vävnad-konstruktion konstruerad på ett membran. Genomträngning av ämnen med varierande molekylära storlekar genom agarosgel undersöktes först för att testa och validera metoden och den motsvarande simuleringen. Det är väl känt att mindre molekyler genomsyra snabbare genom en matris mesh (med undantag av effekten i gelfiltrering av permeabilitet kromatografi). Liknande observationer gjordes med storlek-utslagning experiment av ämnen genom sklera26, human epidermal membran27, mänsklig hud17och råtta hud28. En omvänd korrelation mellan permeabilitet koefficienter och motsvarande Stokes radien (radien av en hård sfär som rör sig med samma diffusion takt som molekylerna beskrivs, vanligtvis mindre än effektiva radien av molekylen) har visat 26 , 28, och ett liknande förhållande observerades i experiment med ämnen av olika molekylära storlekar. Genom att rita permeabilitet koefficienter över 1/Stokes radie, en linjär korrelation över de fyra grupperna med minsta molekylära storlek hittades (R2 = 0,93) (figur 6). Detta indikerar att simulerade permeabilitet koefficienter med metoden föreslog i en realistisk utbud.
Felet för 46,15% i experimenten är något större än vad som rapporterats för permeabilitet experiment med Franz diffusion cell system10. En möjlig förklaring skulle kunna vara storleksfördelning av fluorescein-isotiocyanat-dextran, vilket diskuteras senare.
Den metod som beskrivs har viktiga fördelar jämfört med metoder med hjälp av Franz diffusion cellen systemet. För det första är installationen mer kompakt; experimenten utförs direkt i ett membran infoga system, vilken har omfattningen av en kommersiell väl platta (∼ 13 cm x 8,5 cm). Detta möjliggör flera prover ska köras samtidigt, medan en separat Franz diffusion cell behövs för varje prov. För det andra kan genomträngligheten av en hud modell mätas direkt i membranet Infoga, där odlingen sker. Med Franz diffusion celler, måste proverna tas och monteras på systemet, som är mer betungande för små prover och är också mer tidskrävande.
Permeation experiment med kollagen cell matriser visade att denna metod kan tillämpas framgångsrikt till cell-seedade system. Den modell som presenteras här har verifierats för huden modeller; men kan metoden tillämpas på andra typer av organiska cellkulturer, t.ex., njur- eller leverproblem.
I denna studie användes en kollagen-cell modell där HaCaT celler helt täckt modellens yta (se figur 5). Detta ledde till en minskning av permeabilitetskoefficienten, visar att metoden är tillräckligt känslig för att skilja permeabilitetskoefficienten mellan en kollagen-cell modell med och utan ett lager av HaCaT. Helst en hud modell bör bygga upp en barriär, som närmar sig epidermisen av en riktig hud29, och det är därför viktigt att kontrollera kvaliteten (t.ex., byggnaden av dermis, epidermis) av hud modell före faktiska användning. Utvecklingen av en hud modell kan visualiseras med färgningsteknik och kvantifieras från detektion av huden protein och kollagen30,31,32. Permeabilitetskoefficienten kan också vara en viktig faktor för att bedöma utvecklingen av huden modellen, men ytterligare experiment krävs för att bekräfta detta. Som tidigare nämnts kan denna metod kör flera prover parallellt. Det är också möjligt att ta prov under odling att mäta permeabilitet och därmed följa utvecklingen av denna parameter av hud modell.
Det bör noteras att permeabilitet mäts genom en gel/kollagen-cell-modell och membran samtidigt. Upptäckta permeabilitetskoefficienten är systemspecifik, whereby resultaten av olika hud modeller endast kan jämföras när du använder samma membran vändskär. Dessutom behöver huden modellen omfattar hela odling för att säkerställa att testsubstansen kommer genomsyra endast genom modellen och inte intill det, som skulle framkalla fel i permeabiliteten mätt. En annan aspekt som bör beaktas i framtida experiment är den naturliga miljön som omger huden. Temperaturen på ytan av huden är vanligtvis lägre jämfört med regionen inre, vilket kan påverka permeation villkor.
För att anpassa labbexperiment med datorsimuleringar, presenterades en metod som möjliggör parametern optimering för tillämpad simulering. Simuleringar visar att de sammanfaller väl med experimentella data för ämnen med små molekylära storlekar. Dock observerades avvikelser mellan simulering och experimentella data för ämnen med större molekylära storlekar. Stora polysackarid molekyler kan öka friktionen och långsam diffusion processen i en gel. Denna effekt orsakar onormal diffusion, vilket är en möjlig orsak till avvikelsen mellan experimentell och simulering värden33,34. En annan förklaring kan vara förekomst av mindre eller större partiklar i fluorescein-isotiocyanat-dextran. Tillverkaren anger molekylvikten för ämnet som den genomsnittliga storleken med ett givet intervall, vilket gör att mindre och större partiklar att närvara. Det är också oklart hur spridda dessa ämnen är, som de mindre partiklarna genomsyra snabbare genom gelen och vätska kanalen. Det är möjligt att förlänga simuleringen att överväga dessa diffusion och friktion effekter.
Den permeabilitet experiment och simulering har utvecklats för användning i en 2-OC. Med hjälp av simulering, kan denna experimentella metod överföras direkt till mer sofistikerade försöksuppställningar. Exempelvis kan den membran infoga systemsimulering enkelt överföras till geometrin för en 2-OC eller till andra system med liknande uppställningar. Denna möjlighet för modulerande simuleringen kan användas för att stödja utformningen av framtida experiment. Dessutom kan biverkningar såsom avdunstning, onormal diffusion och membran effekter integreras för att förbättra simuleringen, därigenom förbättra noggrannhet. Programmet simulering ger möjlighet att ändra eller förbättra simulering ekvationen, samt för att integrera andra fysiska moduler för att undersöka andra aspekter av hud modellutveckling. Ett exempel är simulering av produktion av glukos förbrukning och laktat i kollagen cell modell.
En särskilt intressant aspekt för testning av Mediciniska substanser är hur ämnena fördelas i ett organ-på-ett-chip system. Simulering och permeabilitet parametern min hjälp att besvara frågor såsom hur snabbt ett ämne genomsyrar i systemet samt vilken koncentration kommer att vara tillgängliga för andra vävnader i en multi-organ-chip. Denna metod kan stödja och stärka utvecklingen och testningen av sådana organ-på-chip system.

Organo-typiska 3D kulturer har blivit kraftfulla verktyg för läkemedelsutveckling och ämne test1. I detta avseende är mänsklig hud modeller av särskilt intresse på grund av myndighetskrav, till exempel i kosmetikaindustrin. De har därefter lett till utvecklingen av många 3D hud modeller, för användning antingen på sina egna som singel-orgel kulturer i plattor med flera eller multi-organ-chips i kombination med ytterligare orgel modeller, t.ex., levern2.
När det gäller odling av en hud motsvarande är luft-vätska gränssnittet (ALI) avgörande för korrekt epidermal differentiering3. Cell kultur skär består av ett kärl med en vätska-permeable membranet längst vanligtvis används för att upprätta en ALI. ALIs är allmänt utnyttjas i kommersiellt tillgängliga hud modeller såsom EpiDerm4, Phenion5och Episkin6, för kulturen i huden modeller med storlekar från 96 brunnar (4,26 mm i diameter) upp till 12-brunn (12,2 mm i diameter) plattor. Den metod som beskrivs här bestämmer genomträngning av ämnen i ett membran infoga system.
Permeabilitetskoefficienten är en viktig parameter för att utvärdera kvaliteten på alla odlade hud-modellen jämfört med infödda hud5, och används för att bedöma hur snabbt verksamma ämnen vandrar genom huden. Särskilt om läkemedel eller kosmetika produkter behöver appliceras på huden, är denna parameter viktigt att förstå när just de aktiva agenterna passera genom den. En simulering kan ytterligare bidra till att förutsäga beteendet hos systemet och därefter minska det krävs tidskrävande experimentella arbetet, särskilt när ett stort antal ämnen är involverat.
Franz diffusion cellen är state-of-the-art för genomträngning experiment med hud och hud modeller5,6,7,8,9. Denna enhet består av två fack med ett fast prov (diffusionsspärr) mellan. Ämnen som testas appliceras direkt på toppen av provet (givare fack) och koncentrationen av permeating föreningen kan upptäckas på motsatta (acceptor) fack. På acceptor sida säkerställs konstant temperatur och homogen koncentration genom en temperatur-kammare och en magnetisk omrörare. Prover kan tas från en provtagning arm på acceptor sida av cellen Franz. Med en höjd varierar mellan 19 cm och 179 cm är detta system relativt stora10,11. En annan metod för bestämning av Diffusionskoefficienterna i gel-liknande ämnen och vävnader är FRAP. Denna teknik använder principen om blekning fluorescently märkt partiklar i gelen och sedan bestämma tiden för återhämtning av blekt området för att beräkna diffusion koefficient12,13,14.
Fourier-transform-infraröd (FTIR) spektroskopi kan dessutom användas för att upptäcka partikel rörelse med infraröd ljusabsorbans för att fastställa permeation processen av ämnen i huden15,16. Dock behöver dessa eller andra avbildningsmetoder (t.ex., två-photon fluorescens korrelation spektroskopi17) kosta intensiv instrument.
I denna artikel presenteras en metod att direkt mäta genomträngligheten av en barriär i ett membran infoga system, där en hud modell kan odlas. Denna metod gör permeabilitet experiment ska köras med ett stort antal små prover (väl storlek upp till 4,26 mm) i ett kompakt system. Detta är i motsats till Franz diffusion cellen, där en separat enhet behövs för varje sond, som måste monteras på enheten och är svårt att inse för små prover (storleken på 4,26 mm). Eftersom metoden inte kräver stora instrumentering (t.ex., en confocal eller multiphoton Mikroskop), uppnås dessutom en minskning av både tid och kostnader.
Alla experimenten utfördes i mikroporös membran infoga system med ett prov (barriär) bestående av agarosgel eller en kollagen cell modell etablerade på membranet. Fluorescerande ämnen (givare) med varierande molekylära storlekar tillämpades till toppen av provet, och koncentrationen av genomsyras ämnet upptäcktes på botten (acceptor) använder en Plattläsare med fluorescens (se figur 1). För att validera metoden och testa riktigheten i denna simulering, agaros gel producerades och använde som en barriär. Hydrogeler används oftast för utredning av diffusion och permeation processer i poröst medium i biologiska vetenskaper13. Metoden testades sedan i en cell-seedade system bestående av en kollagen matris av primära fibroblaster och mänskliga vuxen låg kalcium hög temperatur keratinocyter (HaCaT) celler (cell-matrix modell), som är en förenklad hud modell18,19 .
Dessutom var permeation processen simuleras med hjälp av flödet simuleringar med computational fluid dynamics. Det konstaterades att den diffusionskoefficienten med hjälp av parametern optimering, kunde beräknas från experimentella data. I allmänhet erbjuder denna simulering olika applikationer; exempelvis är det möjligt att förutsäga en genomträngning process baserat på kort experiment och simulering kan avsevärt minska antalet experiment.
Experimentell metod och simulering var avsedd för applicering på en organ-på-ett-chip system1,20,21, specifikt 2-orgel-chip (2-OC) utvecklat kommersiellt1,22, 23,24,25. I princip kan genomträngning processen någon orgel modell baserat på Infoga membransystem beskrivas på detta sätt.

<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 odlade hud modeller har blivit alltmer relevant för farmaceutiska och kosmetiska applikationer, och används också i läkemedelsutveckling samt ämnet tester. Dessa modeller är mestadels odlas i membran-infoga system, deras permeabilitet mot olika ämnen är en viktig faktor. Vanligtvis, tillämpade metoder för bestämning av dessa parametrar kräver oftast stora urvalsstorlekar (t.ex., Franz diffusion cell) eller mödosamma utrustning (t.ex., fluorescens återhämtning efter fotoblekning (FRAP)). Denna studie presenterar en metod för bestämning av permeabilitet koefficienter direkt i membran-infoga system med diameter storlekar 4,26 mm och 12,2 mm (odlingområde). Metoden validerades med agarosgelelektrofores och kollagen geler samt en kollagen cell modell som representerar hud modeller. Permeation processerna för ämnen med olika molekylära storlekar och genomträngning genom annan cellmodeller (bestående av kollagen gel och fibroblast HaCaT) var korrekt beskrivna.
Dessutom stöd för ovanstående experimentell metod, var en simulering etablerad. Simuleringen passar experimentella data för ämnen med liten molekylstorlek, upp till 14 x 10-10 m Stokes radie (4 000 MW), och är därför ett lovande verktyg för att beskriva systemet. Dessutom simuleringen kan avsevärt minska experimentella insatserna och är tillräckligt robust för att fördjupa eller anpassade till komplexare uppställningar.

Permeabilitet experiment i en 96 brunnar membran infoga system med 2% agarosgel som en barriär genomfördes för att utvärdera riktigheten av en simulering. Fluorescein natriumsalt (NaFl) och fluorescein isotiocyanat-dextranes (FD) användes för att kontrollera effekterna av molekylär storlek av diffuserande ämnet från 5 x 10-10 m upp till 45 x 10-10 m Stokes radie (376.27-40,000 mol wt). Simuleringens infödda parametern optimering användes att passa simuleringen till experimentella data.
I detta syfte jämfördes sluttningarna av endast de linjära delarna av simulerade permeabilitet experimentella resultat. För små molekylära storlekar var simulering och experimentella data bra överens med 99,2% för NaFl och 80,2% för FD 4.000 (se figur 4a och figur 4b). Större molekylstorlek genereras större avvikelser visar korrelationerna 50,5% för FD 10.000 och 79,7% för FD 20.000 53,6% för FD 40.000. Kurva progression i simuleringarna visade en fördröjning i början och en starkare ökning av det fortsatta förloppet av grafer (se figur 4 c–4e).
Permeabilitet koefficienter och simulerade Diffusionskoefficienterna visas i tabell 4. Permeation koefficienten minskar med ökande molekylstorlek. Standardavvikelse var mellan 0,08 x 10-8 m/s och 0,47 x 10-8 m/s (N = 7), vilket motsvarade en absolut oriktig mellan 4.18 och 46,15%. Experiment med större molekyler visade en större absolut fel. Simulerade Diffusionskoefficienterna betedde sig mycket på motsvarande sätt till experimentella permeabilitet koefficienter. Ämnen med större Stokes radier visade minskande Diffusionskoefficienterna och absoluta felet varierade mellan 9,09 och 18,46% (N = 3).
I ytterligare permeation experiment användes fyra olika kollagen cell modell som hinder i ett 12-väl membran infoga system. Dessa modeller omfattar en cellfria och en cell modell med olika kombinationer av primära fibroblaster i kollagen gel och HaCaT på ytan. Följande kombinationer användes: kollagen (kol) som cellfria modell, kollagen + fibroblaster (kol + F.), kollagen + HaCaT (kol + H.), och kollagen, fibroblaster + HaCaT (kol + F. + H.). Fluorescein natriumsalt med DMEM + 10% FCS användes som givare ämne. För bild användes analys av kollagen cell modell, färgning med hematoxylin och eosin (han). Denna färgning var gjort med tillverkarens protokollet. I figur 5visas sådan en fläck med en representativ överste + F. + H. modell. Han fläckar lite vävnad struktur av kollagen matris. Fibroblaster ligger i matrisen, och atomkärnor av fibroblast och HaCaT celler färgas i mörkt violett. Ovanpå den kollagenmatrisen finns det ett lager som innehåller många kärnor, som bör vara kärnan av den HaCaTs, bygga ett omslutande lager på toppen av modellen.
I tabell 5listas experimentell permeation koefficienter och simulerade Diffusionskoefficienterna. En trend kan ses för de flesta modeller med HaCaT, som har lägre permeation/Diffusionskoefficienterna jämfört med modeller utan HaCaT. Absoluta felet permeation koefficienter är 10,9-24,4%, och för diffusion koefficienter 5,2% - 12,9%.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig1.jpg"> Figur 1: sidovy av permeabilitet experimentet i ett membran infoga system. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig1large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig2.jpg"> Figur 2: exemplariskt grafen av en permeabilitet experiment. Koncentrationen av acceptorn ritas över tid. Två streckade linjer fäste den nästan linjär delen av grafen. Lutningen på den linjära delen används för att bestämma permeabilitetskoefficienten. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig2large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig3.jpg"> Figur 3: geometri och mesh av membranet infoga system i simuleringen. (en) geometri av 96 brunnar membranet infoga system. (b), geometri av 12-väl membranet infoga system. (c), maska av 96 brunnar membranet infoga system. (d), maska av 12-väl membranet infoga system. (e) tvärsnitt och parametrar av membranet infoga system. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig3large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig4.jpg"> Figur 4: jämförelse av experimentella data från en genomträngning experiment till optimerad simuleringen. (en) fluorescein natriumsalt, (b) fluorescein isotiocyanat-dextran 4,000 mol WT, (c), 10.000 mol WT, (d), 20.000 mol WT och (e), 40.000 mol WT <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig4large.jpg" target="_blank">vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig5.jpg"> Figur 5: representant HE färgning av en kollagen cell modell (kollagen + fibroblaster + HaCaT). <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig5large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56412/56412fig6.jpg"> Figur 6: permeabilitetskoefficienten som en funktion av 1/Stokes radien med fluorescein natriumsalt och fluorescein isotiocyanat-dextran i ett 96 brunnar membran infoga system. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56412/56412fig6large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Namn</td>
			<td>Experession för 96 väl systemet i mm</td>
			<td>Experssion för 12-väl systemet i mm</td>
			<td>Beskrivning</td>
		</tr>
<tr>
<td>d_tran</td>
			<td>5,65 [mm]</td>
			<td>14,7 [mm]</td>
			<td>Diameter på brunnen</td>
		</tr>
<tr>
<td>d_a</td>
			<td>4,26 [mm]</td>
			<td>12.1 [mm]</td>
			<td>Diameter på membranet</td>
		</tr>
<tr>
<td>d_w</td>
			<td>8,79 [mm]</td>
			<td>21,97 [mm]</td>
			<td>Diameter på acceptorn</td>
		</tr>
<tr>
<td>h_b</td>
			<td>2 [mm]</td>
			<td>2 [mm]</td>
			<td>Höjd av barriären</td>
		</tr>
<tr>
<td>h_sp</td>
			<td>1 [mm]</td>
			<td>1 [mm]</td>
			<td>Avstånd mellan brunn och botten</td>
		</tr>
<tr>
<td>Efwa</td>
			<td>4,73 [mm]</td>
			<td>5.24 [mm]</td>
			<td>Hög av acceptorn</td>
		</tr>
<tr>
<td>b</td>
			<td>h_b/2</td>
			<td>-</td>
			<td>Nedsänkningsdjup</td>
		</tr>
<tr>
<td>r</td>
			<td>((d_a)^2+4*b^2)/(8*b)</td>
			<td>-</td>
			<td>Radie av nedsänkning bollen+
</td>
		</tr>
<tr>
<td>r_z</td>
			<td>r + h_b</td>
			<td>-</td>
			<td>z-ställning nedsänkning bollen+
</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabell 1: geometri parametrar för ”kemiska arter Transport” simulering. + Endast för att användas för simulering av agaros gel i 96 väl membran infoga system.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Namn</td>
			<td>Uttryck</td>
			<td>Värde</td>
			<td>Beskrivning</td>
		</tr>
<tr>
<td>C_fl</td>
			<td>0,1 [mg/ml]/376.28 [g/mol]</td>
			<td>0.26576 mol/m2
</td>
			<td>Koncentration 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>Koncentrationen 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>Koncentrationen 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>Koncentrationen 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>Koncentrationen av FD 40.000</td>
		</tr>
<tr>
<td>Dif_w</td>
			<td>1e-9 [m ^ 2/s]</td>
			<td>1e - 9m2/s</td>
			<td>Diffusion koefficient blanda vatten</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabell 2: Fysiska parametrar för ”kemiska arter Transport” simulering.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Namn</td>
			<td>Uttryck</td>
			<td>Beskrivning</td>
		</tr>
<tr>
<td>C</td>
			<td>Acceptor(c)</td>
			<td>Definition av acceptor koncentrationen</td>
		</tr>
<tr>
<td>D</td>
			<td>D_search * 1e-10</td>
			<td>Faktor förändring för D</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabell 3: Parametrar för ”optimering” simulering.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Genomsyra</td>
			<td>Permeabilitetskoefficienten (m/s) x 10-8</td>
			<td>Diffusion koefficient (m/s2) x 10-10</td>
			<td>Stokes radie 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 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>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 och diffusion koefficient av ämnen med olika Stokes radie genom 2% agarosgel + membran i en 96 brunnar membran infoga system. (fluorescein natriumsalt = Fl. So., fitc dextran = FD).
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Modell</td>
			<td>Permeabilitetskoefficienten (m/s) x 10-8</td>
			<td>Diffusion koefficient (m/s2) x 10-10</td>
		</tr>
<tr>
<td>Överste</td>
			<td>2.18 ± 0,29</td>
			<td>1,22 ± 0,06</td>
		</tr>
<tr>
<td>Överste + F.</td>
			<td>1.77 ± 0,38</td>
			<td>0,93 ± 0,12</td>
		</tr>
<tr>
<td>Överste + H.</td>
			<td>1,64 ± 0,40</td>
			<td>0,96 ± 0,05</td>
		</tr>
<tr>
<td>Överste + F. + H.</td>
			<td>1,65 ± 0,18</td>
			<td>0,88 ± 0,11</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabell 5: permeabilitet och diffusion koefficient fluorescein natrium salt genom en kollagen cell modell i en 12-väl membran infoga system (överste = 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 metod för bestämning av permeabilitet i ett membran infoga system för plattor med flera och i silico parametern optimering för beräkning av Diffusionskoefficienterna med hjälp av simulering presenteras.

En metod för bestämning och simulering av permeabilitet och Diffusion i en 3D vävnad modell i ett membran infoga System för plattor med flera

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

En metod för äggblåsa Inkapsling och kultur i ett Proteolytically Nedbrytbara 3 dimensionellt 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

Att skapa två-dimensionell Mönstrad substrat för Protein och Cell inneslutning

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 Extraction för riktade Stabil isotoputspädning Vätskekromatografi-masspektrometri Analys

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 Human 3D<em&gt; In vitro</em&gt; Tumör 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 analys av<em&gt; In Vitro</em&gt; Cell Rolling Med hjälp av en platta med flera brunnar mikroflödessystem

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 ett tredimensionellt Full Tjocklek hudekvivalent och automatiserade sårar

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

Produktion, karakterisering och potentiella användningsområdena för en 3D vävnadstekniska Human Esophageal Mucosal Modell

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 för att undersöka Chemotaxis i en 3D kollagenmatris

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 kombinerad 3D vävnadstekniska<em&gt; In Vitro</em&gt; /<em&gt; In silico</em&gt; Lungtumör modell för att förutsäga läkemedelseffektivitet i specifika Mutations bakgrunder

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

Tillverkning av anpassade agaros brunnar för Cell sådd och vävnad Ring självmontering med 3D-tryckt formar

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