Name: isogenic kidney glomerulus chip engineered from human induced pluripotent stem cells
Uploaded: 2022-11-04T13:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Isogenic Kidney Glomerulus Chip Engineered from Human Induced Pluripotent Stem Cells at JoVE.com

Questo lavoro è stato supportato dalla Pratt School of Engineering della Duke University, dalla Divisione di Nefrologia presso il Duke Department of Medicine, da una borsa di studio Whitehead in Biomedical Research e da un Genentech Research Award per S. Musah. Y. Roye ha ricevuto la borsa di studio della Duke University-Alfred P. Sloan Foundation e la William M. "Monty" Reichert Graduate Fellowship del Dipartimento di Ingegneria Biomedica della Duke University. La linea cellulare iPS DU11 (Duke University clone #11) è stata generata presso la Duke iPSC Core Facility e fornitaci dal Bursac Lab della Duke University. Gli autori ringraziano N. Abutaleb, J. Holmes, R. Bhattacharya e Y. Zhou per l'assistenza tecnica e le utili discussioni. Gli autori desiderano anche ringraziare i membri del Musah Lab per gli utili commenti sul manoscritto. Gli autori ringraziano il Segura Lab per il dono di un citometro a flusso Acuri C6.

1. Preparare soluzioni di matrice di membrana basale e substrati rivestiti
<ol><li>Scongelare la matrice della membrana basale 1 durante la notte su ghiaccio a 4 °C. Aliquote secondo il rapporto di diluizione suggerito dal fabbricante. Utilizzando un tubo conico da 50 mL e una pipetta, mescolare accuratamente una quantità appropriata di matrice di membrana basale 1 in 25 mL di DMEM/F12 freddo fino a completo scongelamento e dissoluzione.<ol><li>Per sciogliere un'aliquota congelata, prelevare ~200 μ...

<ol>
	<li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+disease+model+of+diabetic+nephropathy+in+a+glomerulus-on-a-chip+microdevice.">A disease model of diabetic nephropathy in a glomerulus-on-a-chip microdevice.</a> Lab on a Chip. 17 (10), 1749-1760 (2017).</li><li>Musah, 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=Mature+induced-pluripotent-stem-cell-derived+human+podocytes+reconstitute+kidney+glomerular-capillary-wall+function+on+a+chip.">Mature induced-pluripotent-stem-cell-derived human podocytes reconstitute kidney glomerular-capillary-wall function on a chip.</a> Nature Biomedical Engineering. 1 (5), 1-12 (2017).</li><li>Petrosyan, 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=A+glomerulus-on-a-chip+to+recapitulate+the+human+glomerular+filtration+barrier.">A glomerulus-on-a-chip to recapitulate the human glomerular filtration barrier.</a> Nature Communications. 10 (1), 3656 (2019).</li><li>Hass, R., Kasper, C., B&#246;hm, S., Jacobs, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+populations+and+sources+of+human+mesenchymal+stem+cells+(MSC):+A+comparison+of+adult+and+neonatal+tissue-derived+MSC.">Different populations and sources of human mesenchymal stem cells (MSC): A comparison of adult and neonatal tissue-derived MSC.</a> Cell Communication and Signaling. 9, 12 (2011).</li><li>Altschuler, S. J., Wu, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+heterogeneity:+when+do+differences+make+a+difference.">Cellular heterogeneity: when do differences make a difference.</a> Cell. 141 (4), 559-563 (2010).</li><li>Da Sacco, 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=A+novel+source+of+cultured+podocytes.">A novel source of cultured podocytes.</a> PloS One. 8 (12), 81812 (2013).</li><li>Singh, V. K., Kalsan, M., Kumar, N., Saini, A., Chandra, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induced+pluripotent+stem+cells:+applications+in+regenerative+medicine,+disease+modeling,+and+drug+discovery.">Induced pluripotent stem cells: applications in regenerative medicine, disease modeling, and drug discovery.</a> Frontiers in Cell and Developmental Biology. 3, 2 (2015).</li><li>Ebert, A. D., Liang, P., Wu, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induced+pluripotent+stem+cells+as+a+disease+modeling+and+drug+screening+platform.">Induced pluripotent stem cells as a disease modeling and drug screening platform.</a> Journal of cardiovascular pharmacology. 60 (4), 408-416 (2012).</li><li>Patsch, 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=Generation+of+vascular+endothelial+and+smooth+muscle+cells+from+human+pluripotent+stem+cells.">Generation of vascular endothelial and smooth muscle cells from human pluripotent stem cells.</a> Nature Cell Biology. 17 (8), 994-1003 (2015).</li><li>Musah, S., Dimitrakakis, N., Camacho, D. M., Church, G. M., Ingber, D. 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(161), e61299 (2020).</li><li>Roye, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+personalized+glomerulus+chip+engineered+from+stem+cell-derived+epithelium+and+vascular+endothelium.">A personalized glomerulus chip engineered from stem cell-derived epithelium and vascular endothelium.</a> Micromachines. 12 (8), 967 (2021).</li><li>Roselli, 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=Podocin+localizes+in+the+kidney+to+the+slit+diaphragm+area.">Podocin localizes in the kidney to the slit diaphragm area.</a> The American Journal of Pathology. 160 (1), 131-139 (2002).</li><li>Ruotsalainen, V., 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=Nephrin+is+specifically+located+at+the+slit+diaphragm+of+glomerular+podocytes.">Nephrin is specifically located at the slit diaphragm of glomerular podocytes.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 96 (14), 7962-7967 (1999).</li><li>Privratsky, J. R., Newman, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PECAM-1:+regulator+of+endothelial+junctional+integrity.">PECAM-1: regulator of endothelial junctional integrity.</a> Cell and Tissue Research. 355 (3), 607-619 (2014).</li><li>Menon, M. C., Chuang, P. Y., He, C. 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+glomerular+filtration+barrier:+components+and+crosstalk.">The glomerular filtration barrier: components and crosstalk.</a> International Journal of Nephrology. 2012, 749010 (2012).</li><li>Abutaleb, N. O., Truskey, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+and+characterization+of+human+iPSC-derived+vascular+endothelial+cells+under+physiological+shear+stress.">Differentiation and characterization of human iPSC-derived vascular endothelial cells under physiological shear stress.</a> STAR Protocols. 2 (2), 100394 (2021).</li><li>Pammolli, F., Magazzini, L., Riccaboni, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+productivity+crisis+in+pharmaceutical+R&amp;D.">The productivity crisis in pharmaceutical R&amp;D.</a> Nature Reviews. Drug Discovery. 10 (6), 428-438 (2011).</li><li>Atchison, 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=iPSC-derived+endothelial+cells+affect+vascular+function+in+a+tissue-engineered+blood+vessel+model+of+Hutchinson-Gilford+progeria+syndrome.">iPSC-derived endothelial cells affect vascular function in a tissue-engineered blood vessel model of Hutchinson-Gilford progeria syndrome.</a> Stem Cell Reports. 14 (2), 325-337 (2020).</li></ol>

In questo rapporto, delineiamo un protocollo per derivare l'endotelio vascolare e l'epitelio glomerulare (podociti) da una linea cellulare iPS umana isogenica e l'uso di queste cellule per progettare un sistema 3D organ-on-a-chip che imita la struttura, l'interfaccia tessuto-tessuto e la funzione di filtrazione molecolare del glomerulo renale. Questo chip glomerulo è dotato di endotelio ed epitelio glomerulare che, insieme, forniscono una barriera per filtrare selettivamente le molecole. 
I r...

I dispositivi organ-on-a-chip sono modelli dinamici 3D in vitro che impiegano la stimolazione molecolare e meccanica, nonché la vascolarizzazione, per formare interfacce tessuto-tessuto che modellano la struttura e la funzione di organi specifici. I dispositivi organ-on-a-chip precedentemente stabiliti che miravano a ricapitolare il glomerulo del rene (chip di glomerulo) consistevano in linee cellulari animali1 o linee cellulari primarie e immortalizzate umane di fonti eterogenee 2,3. L'uso di fonti cellulari geneticamente eterogenee presenta variazioni che limitano significativamente gli studi sulle risposte paziente-specifiche e sulla genetica o sui meccanismi di malattia 4,5. Affrontare questa sfida dipende dalla disponibilità di linee cellulari isogeniche provenienti da individui specifici con profili molecolari e genetici conservati per fornire un microambiente più accurato per l'ingegneria di modelli in vitro 2,3,6. Le linee cellulari isogeniche di origine umana possono ora essere facilmente generate grazie ai progressi nella coltura di cellule iPS umane. Poiché le cellule iPS umane sono tipicamente di origine non invasiva, possono auto-rinnovarsi indefinitamente e differenziarsi in quasi tutti i tipi di cellule, servono come fonte attraente di cellule per la creazione di modelli in vitro, come il chip glomerulo 7,8. La barriera di filtrazione glomerulare è il sito principale per la filtrazione del sangue. Il sangue viene prima filtrato attraverso l'endotelio vascolare, la membrana basale glomerulare e infine attraverso epitelio specializzato chiamato podocit. Tutti e tre i componenti della barriera di filtrazione contribuiscono alla filtrazione selettiva delle molecole. Presentato qui è un protocollo per stabilire un dispositivo organ-on-a-chip interfacciato con endotelio vascolare ed epitelio glomerulare da una singola fonte di cellule iPS umane. Mentre questo protocollo è particolarmente utile per progettare un chip isogenico e vascolarizzato per ricapitolare la barriera di filtrazione glomerulare, fornisce anche un modello per lo sviluppo di altri tipi di organi su chip personalizzati e piattaforme multi-organo come un sistema isogenico "body-on-a-chip".
Il protocollo qui descritto inizia con la differenziazione divergente delle cellule iPS umane in due linee separate: mesoderma laterale e cellule mesodermiche, che vengono successivamente differenziate rispettivamente in endotelio vascolare ed epitelio glomerulare. Per generare cellule mesodermiche laterali, le cellule iPS umane sono state seminate su piastre rivestite di matrice 1 della membrana basale e coltivate per 3 giorni (senza scambio di media) in terreno N2B27 integrato con l'attivatore Wnt, CHIR 99021, e il potente induttore del mesoderma, osso-morfogenetico 4 (BMP4). Le cellule del mesoderma laterale risultanti erano precedentemente caratterizzate dall'espressione di brachyury (T), mix paired-like homeobox (MIXL) ed eomesodermin (EOMES)9. Successivamente, le cellule del mesoderma laterale sono state coltivate per 4 giorni in un mezzo integrato con VEGF165 e Forskolin per indurre cellule endoteliali vascolari che sono state selezionate in base all'espressione di VE-Cadherin e / o PECAM-1 utilizzando la selezione cellulare attivata magneticamente (MACS). Le cellule endoteliali vascolari risultanti (viEC) sono state espanse coltivandole su matraccio rivestiti con matrice basale a 3 della membrana basale fino al momento di seminare nel dispositivo microfluidico.
Per generare cellule mesodermiche, le cellule iPS umane sono state seminate su piastre rivestite con matrice di membrana basale 2 e coltivate per 2 giorni in un mezzo contenente Activina A e CHIR99021. Le cellule del mesoderma risultanti erano caratterizzate dall'espressione di HAND1, goosecoide e brachury (T) come descritto in precedenza 2,10,11. Per indurre la differenziazione delle cellule del mesoderma intermedio (IM), le cellule del mesoderma sono state coltivate per 14 giorni in un terreno integrato con BMP-7 e CHIR99021. Le cellule IM risultanti esprimono il tumore 1 di Wilm (WT1), il gene box accoppiato 2 (PAX2) e la proteina 1 correlata a salto dispari (OSR-1)2,10,11.
Un chip microfluidico a base di polidimetilsilossano (PDMS) a due canali è stato progettato per ricapitolare la struttura della barriera di filtrazione glomerulare in vitro. Il canale urinario è 1.000 μm x 1.000 μm (l x ora) e la dimensione del canale capillare è 1.000 μm x 200 μm (l x ora). I cicli ciclici di stretching e rilassamento erano facilitati dalle camere cave presenti su ciascun lato dei canali fluidici. Le cellule sono state seminate su una membrana flessibile PDMS (50 μm di spessore) che separa i canali urinario e capillare. La membrana è dotata di pori esagonali (7 μm di diametro, 40 μm di distanza) per contribuire a promuovere la segnalazione intercellulare (Figura 1A)2,12. Due giorni prima che l'induzione IM fosse completa, i chip microfluidici sono stati rivestiti con matrice di membrana basale 2. I viECs sono stati seminati nel canale capillare del chip microfluidico utilizzando il mezzo di mantenimento endoteliale 1 giorno prima che l'induzione IM fosse completa e il chip è stato capovolto per consentire l'adesione cellulare sul lato basale della membrana PDMS rivestita di ECM. Il giorno in cui è stata completata l'induzione IM, le cellule sono state seminate nel canale urinario del chip microfluidico utilizzando un mezzo integrato con BMP7, Activina A, CHIR99021, VEGF165 e tutto l'acido trans retinoico per indurre la differenziazione dei podociti all'interno del chip. Il giorno seguente, i serbatoi dei fluidi sono stati riempiti con mezzo di induzione podocita e mezzo di mantenimento endoteliale, e il 10% di sforzo meccanico a 0,4 Hz e flusso di fluido (60 μL / h) sono stati applicati ai trucioli.
I chip microfluidici cellularizzati sono stati coltivati per ulteriori 5 giorni utilizzando il mezzo di induzione podocita (nel canale urinario) e il mezzo di mantenimento endoteliale (nel canale vascolare). I chip di glomerulo renale risultanti sono stati coltivati per un massimo di 7 giorni aggiuntivi in terreni di mantenimento sia per il podocita che per le cellule endoteliali. I podociti differenziati hanno espresso positivamente proteine specifiche del lignaggio, tra cui podocina e nefrrina 13,14, mentre le viECs hanno espresso positivamente le proteine di identificazione del lignaggio PECAM-1 e VE-Cadherin, tutte molecole essenziali per mantenere l'integrità della barriera di filtrazione glomerulare 15,16 . Si è scoperto che i podociti e le viECs secernono la proteina glomerulare più abbondante della membrana basale, il collagene IV, che è anche importante per la maturazione e la funzione dei tessuti.
Il sistema a tre componenti della barriera di filtrazione - endotelio, membrana basale ed epitelio - nei chip del glomerulo è stato trovato per filtrare selettivamente le molecole e rispondere a un trattamento farmacologico chemioterapico e nefrotossico. I risultati del trattamento farmacologico hanno indicato che il chip del glomerulo può essere utilizzato per studi di nefrotossicità e per la modellizzazione della malattia. Questo protocollo fornisce le linee guida generali per la progettazione di un chip funzionale di glomerulo renale microfluidico da derivati isogeni delle cellule iPS. Le analisi a valle del chip ingegnerizzato possono essere eseguite come desiderato dal ricercatore. Per ulteriori informazioni sull'uso del chip glomerulo per modellare la lesione glomerulare indotta da farmaci, fare riferimento alle pubblicazioni precedenti 2,12.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Antibodies</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 488- and Alexa Fluor 594-conjugated secondary antibodies</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>A32744; A32754; A-11076; A32790; A21203; A11015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagen IV</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>14-9871-82</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nephrin</td>
			<td>Progen</td>
			<td>GP-N2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PECAM-1</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>AF806</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Podocin</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab50339</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VE-Cadherin</td>
			<td>Santa Cruz</td>
			<td>sc-9989</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Basement membrane matrices</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning Fibronectin, Human</td>
			<td>Corning</td>
			<td>356008</td>
			<td>Basement membrane (3)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iMatrix-511 Laminin-E8 (LM-E8) fragment</td>
			<td>Iwai North America</td>
			<td>N8922012</td>
			<td>Basement membrane matrix (2)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matrigel hESC-qualified matrix, 5-mL vial</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>354277</td>
			<td>Basement membrane matrix (1); may show lot-to-lot variation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cells</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DU11 human iPS cells</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>The DU11 (Duke University clone #11) iPS cell line was generated at the Duke iPSC Core Facility and provided to us by the Bursac Lab at Duke University. The line has been tested and found to be free of mycoplasma (last test in November 2021) and karyotype abnormalities (July 2019)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Culture medium growth factors and media supplements</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.5M EDTA, pH 8.0</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15575020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Mercaptoethanol</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>21985023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Albumin from Bovine serum, Texas Red conjugate</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>A23017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>All-trans retinoic acid (500 mg)</td>
			<td>Stem Cell Technologies</td>
			<td>72262</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B27 serum-free supplement</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>17504044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B-27 supplement (50x) without Vitamin A</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>12587010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A9418</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CHIR99021</td>
			<td>Stemgent</td>
			<td>04-0004</td>
			<td>May show lot-to-lot variation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Complete medium kit with CultureBoost-R</td>
			<td>Cell Systems</td>
			<td>4Z0-500-R</td>
			<td>Podocyte maintenance media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F12</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>12634028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F12 with GlutaMAX supplement</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>10565042</td>
			<td>DMEM/F12 with glutamine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forskolin (Adenylyl cyclase activator)</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab120058</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GlutaMAX supplement</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>35050061</td>
			<td>glutamine supplement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat-inactivated FBS</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>10082147</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin solution</td>
			<td>Stem Cell Technologies</td>
			<td>7980</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Activin A</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>PHC9544</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human BMP4</td>
			<td>Preprotech</td>
			<td>120-05ET</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human BMP7</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>PHC9544</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human VEGF</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>PHC9394</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inulin-FITC</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F3272</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mTeSR1 medium</td>
			<td>Stem Cell Technologies</td>
			<td>05850</td>
			<td>Human iPS cell culture media (CCM). Add 5x supplement according to the manufacturer. Human iPS CCM can be stored for up to 6 months at -20 &#176;C.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-2 Supplement (100x)</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>17502048</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neurobasal media</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>21103049</td>
			<td>Lateral mesoderm basal media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS (Phosphate-buffered saline)</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>14190-250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-streptomycin, liquid (100x)</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>15140-163</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ROCK inhibitor (Y27632)</td>
			<td>Tocris</td>
			<td>1254</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>StemPro-34 SFM</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>10639011</td>
			<td>Endothelial cell culture medium (CCM). Add supplement according to manufacturer. Endothelial CCM can be stored for up to two weeks at 4 &#176;C or -20 &#176;C for up to 6 months.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TGF-Beta inhibitor (SB431542)</td>
			<td>Stem Cell Technologies</td>
			<td>72234</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enzymes and other reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accutase</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>A1110501</td>
			<td>Cell detachment buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl Suloxide (DMSO)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D2438</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol solution, 70% (vol/vol), biotechnology grade</td>
			<td>VWR</td>
			<td>97065-058</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde (PFA)</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>28906</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile distilled water</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>15230162</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>VWR</td>
			<td>97062-208</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin EDTA, 0.05%</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>25300-120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(Orb) Hub module</td>
			<td>Emulate</td>
			<td>ORB-HM1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100mm x 15 mm round petri dish</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>FB087579B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>120 x 120 mm square cell culture dish</td>
			<td>VWR</td>
			<td>688161</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accuri C6</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aspirating pipettes, individually wrapped</td>
			<td>Corning</td>
			<td>29442-462</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aspirating Unit</td>
			<td>SP Bel-Art</td>
			<td>F19917-0150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Avanti J-15R Centrifuge</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>B99516</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conical centrifuge tube, 15 mL</td>
			<td>Corning</td>
			<td>352097</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conical centrifuge tube, 50 mL</td>
			<td>Corning</td>
			<td>352098</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EVOS M7000</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>AMF7000</td>
			<td>Fluorescent microscope to take images of fixed and stained cells.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemocytometer</td>
			<td>VWR</td>
			<td>100503-092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heracell VIOS 160i CO2 incubator</td>
			<td>Thermo/Life Technologies</td>
			<td>51030403</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted Zeiss Axio Observer equipeed with AxioCam 503 camera</td>
			<td>Carl Zeiss Micrscopy</td>
			<td>491916-0001-000(microscope) ; 426558-0000-000(camera)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimberly-Clark nitrile gloves</td>
			<td>VWR</td>
			<td>40101-346</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipes, large</td>
			<td>VWR</td>
			<td>21905-049</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leoca SP8 Upright Confocal Microscope</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Media reservoir (POD Portable Module)</td>
			<td>Emulate</td>
			<td>POD-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microplate shaker</td>
			<td>VWR</td>
			<td>12620-926</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Organ-chip</td>
			<td>Emulate</td>
			<td>S-1 Chip</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Organ-chip holder</td>
			<td>Emulate</td>
			<td>AK-CCR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P10 precision barrier pipette tips</td>
			<td>Denville Scientific</td>
			<td>P1096-FR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P100 barrier pipette tips</td>
			<td>Denville Scientific</td>
			<td>P1125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P1000 barrier pipette tips</td>
			<td>Denville Scientific</td>
			<td>P1121</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P20 barrier pipette tips</td>
			<td>Denville Scientific</td>
			<td>P1122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P200 barrier pipette tips</td>
			<td>Denville Scientific</td>
			<td>P1122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasma Asher</td>
			<td>Quorum tech</td>
			<td>K1050X RF</td>
			<td>This Plasma Etcher/Asher/Cleaner was used as a part of Duke University&#39;s Shared Materials Instrumentation Facility (SMiF).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Round bottom polystyrene test tube with cell strainer snap cap</td>
			<td>Corning</td>
			<td>352235</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serological pipette, 10 mL, indivdually wrapped</td>
			<td>Corning</td>
			<td>356551</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serological pipette, 25 mL, indivdually wrapped</td>
			<td>Corning</td>
			<td>356525</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serological pipette, 5 mL, indivdually wrapped</td>
			<td>Corning</td>
			<td>356543</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steriflip, 0.22 &#181;m, PES</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>SCGP00525</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Microcentrifuge tubes</td>
			<td>Thomas Scientific</td>
			<td>1138W14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T75cm2 cell culture flask with vent cap</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430641U</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue culture-treated 12 well plates</td>
			<td>Corning</td>
			<td>353043</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue culture-treated 6 well plates</td>
			<td>Corning</td>
			<td>353046</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum modulator and perstaltic pump (Zoe Culture Module)</td>
			<td>Emulate</td>
			<td>ZOE-CM1</td>
			<td>Organ Chip Bioreactor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VE-Cadherin CD144 anti-human antibody - APC conjugated</td>
			<td>Miltenyi Biotec</td>
			<td>130-126-010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wide-beveled cell lifter</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MACS</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD144 MicroBeads, human</td>
			<td>Miltenyi Biotec</td>
			<td>130-097-857</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD31 MicroBead Kit, human</td>
			<td>Miltenyi Biotec</td>
			<td>130-091-935</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LS columns</td>
			<td>Miltenyi Biotec</td>
			<td>130-042-401</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isogenic kidney glomerulus chip engineered from human induced pluripotent stem cells

La malattia renale cronica (CKD) colpisce il 15% della popolazione adulta degli Stati Uniti, ma l'istituzione di terapie mirate è stata limitata dalla mancanza di modelli funzionali in grado di prevedere con precisione le risposte biologiche umane e la nefrotossicità. I progressi nella medicina di precisione renale potrebbero aiutare a superare questi limiti. Tuttavia, i modelli in vitro precedentemente stabiliti del glomerulo renale umano - il sito primario per la filtrazione del sangue e un bersaglio chiave di molte malattie e tossicità dei farmaci - impiegano tipicamente popolazioni cellulari eterogenee con caratteristiche funzionali limitate e background genetici senza pari. Queste caratteristiche limitano significativamente la loro applicazione per la modellazione della malattia specifica del paziente e la scoperta terapeutica. 
Questo articolo presenta un protocollo che integra l'epitelio glomerulare derivato dalle cellule staminali pluripotenti indotte umane (iPS) e l'endotelio vascolare da un singolo paziente per progettare un chip glomerulo renale microfluidico isogenico e vascolarizzato. Il chip glomerulo risultante è costituito da strati di cellule endoteliali ed epiteliali derivati da cellule staminali che esprimono marcatori specifici del lignaggio, producono proteine di membrana basale e formano un'interfaccia tessuto-tessuto simile alla barriera di filtrazione glomerulare del rene. Il chip glomerulo ingegnerizzato filtra selettivamente le molecole e ricapitola il danno renale indotto da farmaci. La capacità di ricostituire la struttura e la funzione del glomerulo renale utilizzando tipi di cellule isogeniche crea l'opportunità di modellare la malattia renale con la specificità del paziente e far progredire l'utilità degli organi su chip per la medicina di precisione renale e le applicazioni correlate.

Qui mostriamo che un modello funzionale 3D in vitro del glomerulo può essere vascolarizzato ed epitelalizzato da una fonte isogenica di cellule iPS umane. In particolare, questo protocollo fornisce istruzioni su come applicare la tecnologia delle cellule iPS umane, in particolare la loro capacità di differenziarsi in tipi cellulari specializzati, per generare epitelio glomerulare renale (podociti) ed endotelio vascolare (viECs) che possono essere integrati con dispositivi microfluidici per modellare la struttu...

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Isogenic Kidney Glomerulus Chip Engineered from Human Induced Pluripotent Stem Cells

Presentato qui è un protocollo per progettare un sistema organo-on-a-chip personalizzato che ricapitola la struttura e la funzione della barriera di filtrazione glomerulare renale integrando cellule endoteliali epiteliali e vascolari geneticamente abbinate differenziate dalle cellule staminali pluripotenti indotte umane. Questo sistema bioingegnerizzato può far progredire la medicina di precisione renale e le applicazioni correlate.

Chip glomerulo renale isogenico ingegnerizzato da cellule staminali pluripotenti indotte umane

Chronic kidney disease (CKD) affects 15% of the U.S. adult population, but the establishment of targeted therapies has been limited by the lack of ...

Il chip glomerulo isogenico consentirà la modellazione della malattia specifica del paziente e test di nefrotossicità e applicazioni avanzate di medicina di precisione. L'epitelio glomerulare e l'endotelio derivano da una singola popolazione di cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo, o IPSC. Gli IPSC possiedono un auto-rinnovamento illimitato e possono differenziarsi in quasi tutti i tipi di cellule.Questa tecnica può essere utilizzata per valutare fenotipi cellulari patologici e malattie. Il chip dell'organo specifico del paziente può anche servire come piattaforma per lo screening dei farmaci e gli studi meccanicistici. Questo modello può essere applicato allo sviluppo di un sistema body on chip personalizzato per un paziente specifico.Questo sistema ha il potenziale per prevedere le risposte specifiche del paziente prima dei test clinici. Iniziare aggiungendo delicatamente 25 microlitri di soluzione di matrice di membrana basale 2 al canale urinario e 20 microlitri nel canale capillare del chip. Prendi due tappi conici sterili da 15 millilitri e riempili con 500 microlitri di acqua distillata sterile.Posizionare il tappo nella capsula di Petri per evitare l'essiccazione e posizionare il coperchio sul piatto. Incubarlo a 37 gradi Celsius durante la notte. Procedere, aspirare il terreno da palloni T75 contenenti una coltura di 15 giorni di cellule endoteliali vascolari al 90% di confluenza.Aggiungere cinque millilitri di tampone di distacco cellulare e incubare a 37 gradi Celsius per cinque-sette minuti. Quindi trasferire le celle in un tubo conico da 15 millilitri e aggiungere cinque millilitri di DMEM / F-12. Centrifugare a 200 volte G per cinque minuti.Rimuovere il surnatante e risospendere le cellule in 300 microlitri di terreno di mantenimento endoteliale. Contare le cellule con un emocitometro per ottenere circa 2 milioni di cellule. Utilizzando una punta barriera P200, lavare entrambi i canali superiore e inferiore del chip microfluidico con 200 microlitri di DMEM / F-12 aspirando contemporaneamente dalla periferia della presa.Tenere saldamente il chip con la punta di barriera P200 fissata all'aspiratore lontano dall'uscita del canale inferiore. Iniettare con decisione 20 microlitri della sospensione di cellule endoteliali vascolari nel canale capillare del chip e aspirare accuratamente il mezzo dalla periferia della presa. Controllare al microscopio la presenza di bolle o di una densità di semina irregolare.Capovolgere delicatamente il chip in modo che le cellule possano aderire al lato basale della membrana PDMS flessibile. Inserire il chip nella cartuccia del supporto e aggiungere tre millilitri di PBS nella cartuccia per evitare che la membrana si asciughi. Incubare il chip a 37 gradi Celsius per tre ore.Controllare il canale inferiore sotto il microscopio per uno strato confluente di cellule attaccate alla membrana flessibile PDMS. Lavare le cellule non attaccate aggiungendo 200 microlitri di mezzo di mantenimento endoteliale sull'ingresso del canale inferiore mentre si aspira dalla periferia dell'uscita del canale capillare. Rimettere il chip nella cartuccia del supporto e incubare a 37 gradi Celsius durante la notte.Il giorno successivo, lavare delicatamente il canale capillare con 200 microlitri di mezzo di mantenimento endoteliale. Lavare il canale urinario con 200 microlitri di DMEM/F-12 e far cadere 50 microlitri di DMEM/F-12 sulle porte di ingresso e di uscita. Procedendo cellule mesodermiche intermedie, sostituire il mezzo intermedio di induzione del mesoderma da ciascun pozzetto della piastra a 12 pozzetti con un millilitro di Trypsin EDTA e incubare a 37 gradi Celsius per cinque minuti.Raschiare delicatamente le cellule usando un sollevatore cellulare e dissociare le cellule usando il pipettaggio. Aggiungere due millilitri di soluzione di neutralizzazione della tripsina a ciascun pozzetto e trasferire le cellule in un tubo conico da 50 millilitri. Portare il volume della sospensione cellulare a 50 millilitri con DMEM / F-12 e centrifugare a 200 volte G per cinque minuti.Aspirare il surnatante e risospendere le cellule in 500 microlitri di mezzo intermedio di induzione del mesoderma per ottenere circa 3 milioni di cellule. Contare le cellule con un emocitometro. Tenere il chip e iniettare saldamente 25 microlitri di sospensione cellulare nel canale urinario del chip aspirando attentamente il terreno dalla periferia dell'uscita.Verificare la presenza di bolle o densità di semina delle celle non uniforme. Aggiungere tre millilitri di PBS nella cartuccia portachip e incubare a 37 gradi Celsius per tre ore. Dopo l'incubazione, lavare entrambi i canali con 200 microlitri dei rispettivi terreni di coltura cellulare.Attaccare punte di barriera P200 vuote in entrambe le uscite dei canali urinario e capillare. Pipettare 200 microlitri di mezzo di mantenimento endoteliale e iniettarne metà nell'ingresso del canale capillare. Rilasciare la punta della pipetta all'interno dell'ingresso in modo che sia l'ingresso che l'uscita del canale siano collegati alle punte delle pipette riempite con il fluido.Ripetere questa procedura per l'ingresso del canale urinario con 200 microlitri di mezzo intermedio di mantenimento del mesoderma. Incubare i chip con punte incorporate a 37 gradi Celsius durante la notte. Per collegare i chip al bioreattore del chip d'organo, in primo luogo, rimuovere le punte P200 dai canali.Aggiungere goccioline dei rispettivi mezzi all'ingresso e all'uscita dei canali urinario e capillare per prevenire l'essiccazione. Aggiungere tre millilitri di mezzo di induzione del podocita caldo al serbatoio di ingresso urinario e tre millilitri di mezzo di mantenimento endoteliale caldo al serbatoio di ingresso capillare. Aggiungere 300 microlitri dei rispettivi fluidi ai serbatoi di uscita direttamente sopra la porta di uscita.Far scorrere i baccelli sul vassoio e nel bioreattore del chip dell'organo. Utilizzare la manopola per selezionare e avviare il ciclo primo per due minuti. Ispezionare visivamente la parte inferiore del pod per individuare piccole goccioline in tutte e quattro le porte fluidiche.Per ottenere un contatto fluido-fluido tra la parte inferiore del pod e le porte del chip microfluidico, far scorrere delicatamente il portachip nel pod. Premere delicatamente la linguetta del portachip verso l'interno e verso l'alto. Aspirare il mezzo in eccesso dalla superficie del chip.Impostare la portata del bioreattore del chip d'organo a 60 microlitri all'ora. Impostare la deformazione ciclica su 10% a 0,4 hertz. Utilizzare il quadrante rotante sul bioreattore del chip dell'organo per selezionare il ciclo di regolazione e funzionare per due ore.Ispezionare visivamente i serbatoi di uscita per un aumento del livello del mezzo. Utilizzare il quadrante rotante sul bioreattore del chip dell'organo per selezionare il ciclo di regolazione. Dopo il giorno 17 di coltura, aspirare quotidianamente il terreno dai serbatoi di uscita del canale urinario in diagonale lontano dal porto, ma mantenere un po 'di terreno nel serbatoio.Ricostituire il serbatoio di ingresso del canale urinario con un massimo di tre millilitri di terreno di induzione del podocita ogni due giorni per cinque giorni. Dopo cinque giorni, aspirare il mezzo dal canale urinario ma mantenere un po 'di terreno nel serbatoio. Ricostituire quotidianamente il serbatoio di ingresso del canale urinario con tre millilitri di mezzo di mantenimento del podocita.Allo stesso modo, aspirare il mezzo dall'uscita del canale capillare e ricostituire quotidianamente i serbatoi di ingresso con il mezzo di mantenimento endoteliale. Utilizzando questo protocollo sono state utilizzate cellule staminali pluripotenti indotte umane per sviluppare un modello funzionale in vitro del glomerulo propagando cellule endoteliali vascolari e podociti. Il giorno 21 dopo l'induzione del podocita e la propagazione dell'endotelio vascolare, le cellule all'interno dei chip hanno espresso marcatori di identificazione della linea come Podocin e Nefrina per i podociti, VE Cadherin e PECAM-1 per le cellule endoteliali vascolari.Sia il podocita che gli strati cellulari endoteliali vascolari esprimevano collagene IV che è la proteina GBM più abbondante nel glomerulo renale. I chip del glomerulo filtrano selettivamente piccole molecole come l'inulina dal capillare nel canale urinario, impedendo al contempo alle proteine di grandi dimensioni come l'albumina di lasciare il canale capillare, mostrando una funzione di filtrazione molecolare selettiva. Durante l'induzione endoteliale nei giorni da quattro a sette, un aumento del numero di cellule può provocare uno strato secondario di cellule, ma l'eccessiva semina può causare aggregazione che può impedire la differenziazione.Un flusso incrociato inaspettato del fluido tra i canali urinario e capillare può essere osservato in caso di legame inadeguato dei componenti del chip PDMS, blocco nel percorso del flusso del fluido o barriera di filtrazione compromessa. Quando si seminano endotelio ed epitelio e si mantengono i trucioli dai giorni 15 in poi, è importante ispezionare visivamente le bolle d'aria nei canali in ogni fase. Nel chip del glomerulo isogenico, possono essere somministrati farmaci candidati clinicamente rilevanti per testare il loro potenziale terapeutico o i livelli di tossicità.Questa tecnica offre ora opportunità per comprendere le basi genetiche della malattia renale umana e sviluppare terapie personalizzate.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Development, Expansion, and In vivo Monitoring of Human NK Cells from Human Embryonic Stem Cells (hESCs) and Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs)

Development, Expansion, and In vivo Monitoring of Human NK Cells from Human Embryonic Stem Cells hESCs and Induced Pluripotent Stem Cells iPSCs

Sviluppo, di espansione, e<em&gt; In vivo</em&gt; Monitoraggio delle cellule NK umane da cellule staminali embrionali umane (hESC) ed e cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs)

We present a method for deriving natural killer (NK) cells from undifferentiated hESCs and iPSCs using a feeder-free approach. This method gives rise to ...

Ricerca

Bioingegneria

Transplantation of Induced Pluripotent Stem Cell-derived Mesoangioblast-like Myogenic Progenitors in Mouse Models of Muscle Regeneration

Trapianto di progenitori miogenici pluripotenti derivati da cellule staminali indotte simili a mesoangioblasti nei modelli di topo di rigenerazione muscolare

Patient-derived iPSCs could be an invaluable source of cells for future autologous cell therapy protocols. iPSC-derived myogenic stem/progenitor cells ...

Isolation of Mesenchymal Stem Cells from Human Alveolar Periosteum and Effects of Vitamin D on Osteogenic Activity of Periosteum-derived Cells

Isolamento di cellule staminali mesenchimali da periostio alveolare umano e gli effetti della vitamina D su attività osteogenica delle cellule derivate dal periostio

Mesenchymal stem cells (MSCs) are present in a variety of tissues and can be differentiated into numerous cell types, including osteoblasts. Among the ...

Isolation of Adult Human Dermal Fibroblasts from Abdominal Skin and Generation of Induced Pluripotent Stem Cells Using a Non-Integrating Method

Isolamento di fibroblasti dermici umani adulti dalla pelle addominale e generazione di cellule staminali pluripotenti indotte utilizzando un metodo non integrato

Induced pluripotent stem cells (iPSCs) could be considered, to date, a promising source of pluripotent cells for the management of currently untreatable ...

Scalable Generation of Mature Cerebellar Organoids from Human Pluripotent Stem Cells and Characterization by Immunostaining

Generazione scalabile di organoidi cerebellari maturi da cellule staminali pluripotenti umane e caratterizzazione da immunostaining

The cerebellum plays a critical role in the maintenance of balance and motor coordination, and a functional defect in different cerebellar neurons can ...

Preparation of Mesh-Shaped Engineered Cardiac Tissues Derived from Human iPS Cells for In Vivo Myocardial Repair

Preparazione di tessuti cardiaci ingegnerizzati a forma di mesh derivati da cellule iPS umane per la riparazione miocardia in Vivo

The current protocol describes methods to generate scalable, mesh-shaped engineered cardiac tissues (ECTs) composed of cardiovascular cells derived from ...

Guided Differentiation of Mature Kidney Podocytes from Human Induced Pluripotent Stem Cells Under Chemically Defined Conditions

Differenziazione guidata di podociti renali maturi da cellule staminali pluripotenti indotte umane in condizioni chimicamente definite

Kidney disease affects more than 10% of the global population and costs billions of dollars in federal expenditures. The most severe forms of kidney ...

Single-Cell Optical Action Potential Measurement in Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes

Misurazione del potenziale d'azione ottico a singola cellula in cardiomiociti derivati da cellule staminali pluripotenti indotte umane

Conventional intracellular microelectrode techniques to quantify cardiomyocyte electrophysiology are extremely complex, labor intensive, and typically ...

Fibroblast Derived Human Engineered Connective Tissue for Screening Applications

Tessuto connettivo ingegnerizzato umano derivato da fibroblasti per applicazioni di screening

Fibroblasts are phenotypically highly dynamic cells, which quickly transdifferentiate into myofibroblasts in response to biochemical and biomechanical ...

Generation of Human Blood Vessel Organoids from Pluripotent Stem Cells

Generazione di organoidi dei vasi sanguigni umani da cellule staminali pluripotenti

An organoid is defined as an engineered multicellular in vitro tissue that mimics its corresponding in vivo organ such that it can be used to study ...