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

Dette arbeidet ble støttet av Pratt School of Engineering ved Duke University, Division of Nephrology ved Duke Department of Medicine, et Whitehead-stipend i biomedisinsk forskning og en Genentech Research Award for S. Musah. Y. Roye er mottaker av Duke University-Alfred P. Sloan Foundation Scholarship og William M. "Monty" Reichert Graduate Fellowship fra Duke University's Department of Biomedical Engineering. Den DU11 (Duke University klone # 11) iPS cellelinjen ble generert på Duke iPSC Core Facility og gitt til oss av Bursac Lab ved Duke University. Forfatterne takker N. Abutaleb, J. Holmes, R. Bhattacharya og Y. Zhou for teknisk assistanse og nyttige diskusjoner. Forfatterne vil også takke medlemmer av Musah Lab for nyttige kommentarer til manuskriptet. Forfatterne takker Segura Lab for gaven av et Acuri C6 flowcytometer.

1. Forbered kjellermembranmatriseløsninger og belagte underlag
<ol><li>Tin kjellermembranmatrise 1 over natten på is ved 4 °C. Aliquot i henhold til produsentens forslag til fortynningsforhold. Bruk et 50 ml konisk rør og pipette, bland grundig en passende mengde kjellermembranmatrise 1 i 25 ml kald DMEM / F12 til den er helt tint og oppløst.<ol><li>For å oppløse en frossen aliquot, ta ~ 200 μL fra 25 ml kald DMEM / F12 og overfør den til det frosne aliquotrøret. Pipette opp og ned til matri...

<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. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directed+differentiation+of+human+induced+pluripotent+stem+cells+into+mature+kidney+podocytes+and+establishment+of+a+Glomerulus+Chip.">Directed differentiation of human induced pluripotent stem cells into mature kidney podocytes and establishment of a Glomerulus Chip.</a> Nature Protocols. 13 (7), 1662-1685 (2018).</li><li>Burt, M., Bhattachaya, R., Okafor, A. E., Musah, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guided+differentiation+of+mature+kidney+podocytes+from+human+induced+pluripotent+stem+cells+under+chemically+defined+conditions.">Guided differentiation of mature kidney podocytes from human induced pluripotent stem cells under chemically defined conditions.</a> Journal of Visualized Experiments. (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>

I denne rapporten skisserer vi en protokoll for å utlede vaskulært endotel og glomerulært epitel (podocytter) fra en isogen human iPS-cellelinje og bruken av disse cellene til å konstruere et 3D-organ-on-a-chip-system som etterligner strukturen, vev-vevsgrensesnittet og molekylær filtreringsfunksjon av nyreglomerulus. Denne glomerulusbrikken er utstyrt med endotel og glomerulært epitel som sammen gir en barriere for selektiv filtrering av molekyler. 
Forskere som er interessert i å tilp...

Organ-on-a-chip-enheter er dynamiske 3D in vitro-modeller som benytter molekylær og mekanisk stimulering, samt vaskularisering, for å danne vev-vevsgrensesnitt som modellerer strukturen og funksjonen til bestemte organer. Tidligere etablerte organ-on-a-chip-enheter som hadde som mål å rekapitulere nyrens glomerulus (glomerulus-chips) besto av dyrecellelinjer1 eller menneskelige primære og udødelige cellelinjer av heterogene kilder 2,3. Bruken av genetisk heterogene cellekilder presenterer variasjoner som signifikant begrenser studiene av pasientspesifikke responser og genetikk eller sykdomsmekanismer 4,5. Å adressere denne utfordringen avhenger av tilgjengeligheten av isogene cellelinjer som stammer fra spesifikke individer med bevarte molekylære og genetiske profiler for å gi et mer nøyaktig mikromiljø for engineering in vitro-modeller 2,3,6. Isogene cellelinjer av menneskelig opprinnelse kan nå enkelt genereres på grunn av fremskritt i human iPS-cellekultur. Fordi menneskelige iPS-celler vanligvis er ikke-invasivt hentet, kan fornye seg på ubestemt tid og differensiere til nesten hvilken som helst celletype, tjener de som en attraktiv kilde til celler for etablering av in vitro-modeller, for eksempel glomerulus-brikken 7,8. Den glomerulære filtreringsbarrieren er det primære stedet for blodfiltrering. Blod filtreres først gjennom vaskulært endotel, den glomerulære kjellermembranen, og til slutt gjennom spesialisert epitel kalt podocytter. Alle tre komponentene i filtreringsbarrieren bidrar til selektiv filtrering av molekyler. Presentert her er en protokoll for å etablere en organ-on-a-chip-enhet forbundet med vaskulært endotel og glomerulært epitel fra en enkelt human iPS-cellekilde. Selv om denne protokollen er spesielt nyttig for å konstruere en isogen og vaskularisert chip for å rekapitulere den glomerulære filtreringsbarrieren, gir den også en blåkopi for å utvikle andre typer personlige organer-på-chips og multiorganplattformer som et isogent 'body-on-a-chip' system.
Protokollen beskrevet her begynner med divergerende differensiering av humane iPS-celler i to separate linjer - laterale mesoderm- og mesodermceller, som deretter differensieres til henholdsvis vaskulært endotel og glomerulært epitel. For å generere laterale mesodermceller ble humane iPS-celler sådd på kjellermembranmatrise 1-belagte plater og dyrket i 3 dager (uten medieutveksling) i N2B27-medium supplert med Wnt-aktivatoren, CHIR 99021, og den potente mesoderminduktoren, beinmorfogenetisk 4 (BMP4). De resulterende laterale mesodermcellene ble tidligere preget av ekspresjon av brachyury (T), blandet parlignende homeobox (MIXL) og eomesodermin (EOMES)9. Deretter ble de laterale mesodermcellene dyrket i 4 dager i et medium supplert med VEGF165 og Forskolin for å indusere vaskulære endotelceller som ble sortert ut basert på VE-Cadherin og / eller PECAM-1-uttrykk ved hjelp av magnetisk aktivert cellesortering (MACS). De resulterende vaskulære endotelceller (viEC) ble utvidet ved å dyrke dem på kjellermembranmatrise 3-belagte kolber til de var klare til å frø i den mikrofluidiske enheten.
For å generere mesodermceller ble humane iPS-celler sådd på kjellermembranmatrise 2-belagte plater og dyrket i 2 dager i et medium som inneholder Activin A og CHIR99021. De resulterende mesodermcellene ble karakterisert ved ekspresjon av HAND1, goosecoid og brachury (T) som beskrevet tidligere 2,10,11. For å indusere intermediær mesoderm (IM) celledifferensiering ble mesodermcellene dyrket i 14 dager i et medium supplert med BMP-7 og CHIR99021. De resulterende IM-cellene uttrykker Wilms tumor 1 (WT1), parret boksgen 2 (PAX2) og odde-hoppet relatert protein 1 (OSR-1) 2,10,11.
En tokanals polydimetylsiloksan (PDMS)-basert mikrofluidisk chip ble designet for å rekapitulere strukturen til den glomerulære filtreringsbarrieren in vitro. Urinkanalen er 1,000 μm x 1,000 μm (w x h) og kapillærkanaldimensjonen er 1,000 μm x 200 μm (w x h). Sykliske strekk- og avslapningssykluser ble tilrettelagt av de hule kamrene som var tilstede på hver side av væskekanalene. Cellene ble sådd på en fleksibel PDMS-membran (50 μm tykk) som skiller urin- og kapillærkanalene. Membranen er utstyrt med sekskantede porer (7 μm diameter, 40 μm fra hverandre) for å bidra til å fremme intercellulær signalering (figur 1A) 2,12. To dager før IM-induksjonen var fullført, ble de mikrofluidiske brikkene belagt med kjellermembranmatrise 2. viECs ble sådd inn i kapillærkanalen til den mikrofluidiske brikken ved bruk av endotelvedlikeholdsmedium 1 dag før IM-induksjonen var fullført, og brikken ble snudd opp ned for å muliggjøre celleadhesjon på basalsiden av den ECM-belagte PDMS-membranen. På dagen IM-induksjonen ble fullført, ble cellene sådd inn i urinkanalen til den mikrofluidiske brikken ved hjelp av et medium supplert med BMP7, Activin A, CHIR99021, VEGF165 og all transretinsyre for å indusere podocytdifferensiering i brikken. Dagen etter ble mediereservoarene fylt med podocyttinduksjonsmedium og endotelvedlikeholdsmedium, og 10 % mekanisk belastning ved 0,4 Hz og væskestrøm (60 μL/t) ble påført brikkene.
De cellulariserte mikrofluidiske sjetongene ble dyrket i ytterligere 5 dager ved bruk av Podocyte Induction medium (i urinkanalen) og Endothelial Maintenance medium (i vaskulær kanal). De resulterende nyreglomeruluschipsene ble dyrket i opptil 7 ekstra dager i vedlikeholdsmedier for både podocytt- og endotelcellene. De differensierte podocyttene uttrykte positivt avstamningsspesifikke proteiner, inkludert podocin og nefin 13,14, mens viECs positivt uttrykte avstamningsidentifikasjonsproteinene PECAM-1 og VE-Cadherin, som alle er essensielle molekyler for å opprettholde integriteten til den glomerulære filtreringsbarrieren 15,16 . Podocytter og viECs ble begge funnet å utskille det mest omfattende glomerulære kjellermembranproteinet, kollagen IV, som også er viktig for vevsmodning og funksjon.
Trekomponentsystemet til filtreringsbarrieren - endotel, kjellermembran og epitel - i glomerulus-sjetongene ble funnet å selektivt filtrere molekyler og reagere på en kjemoterapeutisk, nefrotoksisk medikamentbehandling. Resultater fra legemiddelbehandlingen indikerte at glomerulusbrikken kan brukes til nefrotoksisitetsstudier og til sykdomsmodellering. Denne protokollen gir den generelle retningslinjen for prosjektering av en funksjonell mikrofluidisk nyreglomerulusbrikke fra isogene iPS-cellederivater. Nedstrømsanalyser av den konstruerte brikken kan utføres etter ønske fra forskeren. For mer informasjon om bruk av glomerulusbrikken til å modellere medikamentindusert glomerulær skade, se tidligere publikasjoner 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

Kronisk nyresykdom (CKD) påvirker 15% av den amerikanske voksne befolkningen, men etableringen av målrettede terapier har blitt begrenset av mangelen på funksjonelle modeller som nøyaktig kan forutsi menneskelige biologiske responser og nefrotoksisitet. Fremskritt i nyre presisjon medisin kan bidra til å overvinne disse begrensningene. Tidligere etablerte in vitro-modeller av humane nyreglomerulus - det primære stedet for blodfiltrering og et sentralt mål for mange sykdommer og narkotikatoksisiteter - bruker imidlertid heterogene cellepopulasjoner med begrensede funksjonelle egenskaper og uovertruffen genetisk bakgrunn. Disse egenskapene begrenser deres anvendelse betydelig for pasientspesifikk sykdomsmodellering og terapeutisk oppdagelse. 
Dette papiret presenterer en protokoll som integrerer humant indusert pluripotent stamme (iPS) celleavledet glomerulært epitel (podocytter) og vaskulært endotel fra en enkelt pasient for å konstruere en isogen og vaskularisert mikrofluidisk nyreglomerulus-chip. Den resulterende glomerulus-brikken består av stamcelleavledede endotel- og epitelcellelag som uttrykker avstamningsspesifikke markører, produserer kjellermembranproteiner og danner et vev-vevsgrensesnitt som ligner nyrenes glomerulære filtreringsbarriere. Den konstruerte glomerulusbrikken filtrerer selektivt molekyler og rekapitulerer legemiddelindusert nyreskade. Evnen til å rekonstituere strukturen og funksjonen til nyreglomerulus ved hjelp av isogene celletyper skaper muligheten til å modellere nyresykdom med pasientspesifisitet og fremme bruken av organer-på-chips for nyrepresisjonsmedisin og relaterte applikasjoner.

Her viser vi at en funksjonell 3D in vitro-modell av glomerulus kan vaskulariseres og epiteliseres fra en isogen kilde til humane iPS-celler. Spesielt gir denne protokollen instruksjoner om hvordan man bruker human iPS-celleteknologi, spesielt deres evne til å differensiere i spesialiserte celletyper, for å generere nyreglomerulært epitel (podocytter) og vaskulært endotel (viECs) som kan integreres med mikrofluidiske enheter for å modellere strukturen og funksjonen til den menneskelige nyren på pasientspes...

Watch this Scientific Journal Video about Isogenic Kidney Glomerulus Chip Engineered from Human Induced Pluripotent Stem Cells at JoVE.com

Isogenic Kidney Glomerulus Chip Engineered from Human Induced Pluripotent Stem Cells

Presentert her er en protokoll for å konstruere et personlig organ-on-a-chip-system som rekapitulerer strukturen og funksjonen til nyreglomerulær filtreringsbarriere ved å integrere genetisk matchede epitel- og vaskulære endotelceller differensiert fra humaninduserte pluripotente stamceller. Dette bioengineered systemet kan fremme nyre presisjon medisin og relaterte applikasjoner.

Isogen nyre glomerulus chip konstruert fra humant induserte pluripotente stamceller

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 ...

Den isogene glomerulusbrikken vil muliggjøre pasientspesifikk sykdomsmodellering og nefrotoksisitetstesting og avanserte presisjonsmedisinske applikasjoner. Glomerulært epitel og endotel er avledet fra en enkelt populasjon av menneskeskapte pluripotente stamceller, eller IPSC. IPSC-er har ubegrenset selvfornyelse og kan differensiere til nesten hvilken som helst celletype.Denne teknikken kan brukes til å vurdere patologiske cellulære fenotyper og sykdom. Den pasientspesifikke organbrikken kan også fungere som en plattform for legemiddelscreening og mekanistiske studier. Denne modellen kan brukes til utvikling av en kropp på et chipsystem tilpasset en bestemt pasient.Dette systemet har potensial til å forutsi pasientspesifikke responser før klinisk testing. Begynn med å forsiktig tilsette 25 mikroliter kjellermembranmatrise 2-løsning til urinkanalen og 20 mikroliter inn i kapillærkanalen til brikken. Ta to sterile 15 milliliter koniske rørhetter og fyll dem med 500 mikroliter sterilt destillert vann.Plasser hetten i petriskålen for å unngå tørking og legg lokket på fatet. Inkuber den ved 37 grader Celsius over natten. Fortsett, aspirer mediet fra T75-kolber som inneholder en 15-dagers kultur av vaskulære endotelceller ved 90% sammenløp.Legg til fem milliliter celleoppløsningsbuffer og inkuber ved 37 grader Celsius i fem til syv minutter. Overfør deretter cellene til et 15 milliliter konisk rør og tilsett fem milliliter DMEM / F-12. Sentrifuge ved 200 ganger G i fem minutter.Fjern supernatanten og resuspender cellene i 300 mikroliter endotelvedlikeholdsmedium. Tell cellene med et hemocytometer for å oppnå omtrent 2 millioner celler. Bruk en P200-barrierespiss til å skylle både topp- og bunnkanalene på den mikrofluidiske brikken med 200 mikroliter DMEM/F-12 samtidig som du aspirerer fra periferien av uttaket.Hold brikken fast med P200-barrierespissen festet til aspiratoren vekk fra utløpet til bunnkanalen. Injiser fast 20 mikroliter av den vaskulære endotelcellesuspensjonen i kapillærkanalen til brikken og aspirer forsiktig mediet fra periferien av utløpet. Sjekk under mikroskopet for bobler eller en ujevn såtetthet.Vend brikken forsiktig slik at cellene kan feste seg til basalsiden av den fleksible PDMS-membranen. Plasser brikken i holderpatronen og tilsett tre milliliter PBS i patronen for å forhindre at membranen tørker. Inkuber brikken ved 37 grader Celsius i tre timer.Kontroller bunnkanalen under mikroskopet for et sammenflytende lag av celler festet til den fleksible PDMS-membranen. Vask de ufestede cellene ved å tilsette 200 mikroliter endotelvedlikeholdsmedium på innløpet til bunnkanalen mens du aspirerer fra periferien av kapillærkanalutløpet. Plasser brikken tilbake i holderpatronen og inkuber ved 37 grader Celsius over natten.Neste dag, skyll kapillærkanalen forsiktig med 200 mikroliter endotelvedlikeholdsmedium. Skyll urinkanalen med 200 mikroliter DMEM/F-12 og slipp 50 mikroliter DMEM/F-12 på innløps- og utløpsportene. Fortsetter mellomliggende mesodermceller, erstatt det mellomliggende mesoderminduksjonsmediet fra hver brønn i 12-brønnplaten med en milliliter Trypsin EDTA og inkuber ved 37 grader Celsius i fem minutter.Skrap cellene forsiktig ved hjelp av en celleløfter og dissosier cellene ved hjelp av pipettering. Tilsett to milliliter Trypsin-nøytraliseringsløsning til hver brønn og overfør cellene til et 50 milliliter konisk rør. Gjør opp volumet av cellesuspensjonen til 50 milliliter med DMEM / F-12 og sentrifuge ved 200 ganger G i fem minutter.Aspirer supernatanten og resuspender cellene i 500 mikroliter mellomliggende mesoderminduksjonsmedium for å oppnå ca. 3 millioner celler. Tell cellene med et hemocytometer. Hold brikken og injiser fast 25 mikroliter cellesuspensjon i urinkanalen til brikken mens du forsiktig aspirerer mediet fra periferien av uttaket.Se etter bobler eller ujevn cellesåtetthet. Tilsett tre milliliter PBS i chipholderpatronen og inkuber ved 37 grader Celsius i tre timer. Etter inkubasjon, skyll begge kanalene med 200 mikroliter av deres respektive cellekulturmedium.Fest tomme P200 barrieretupper i begge utløpene i urin- og kapillærkanalene. Pipette 200 mikroliter endotelvedlikeholdsmedium og injiser halvparten av det i kapillærkanalinnløpet. Slipp pipettespissen inne i innløpet slik at både kanalens innløp og utløp er festet til pipettespisser fylt med medium.Gjenta denne prosedyren for urinkanalinnløpet med 200 mikroliter mellomliggende mesoderm vedlikeholdsmedium. Inkuber sjetongene med spisser innebygd ved 37 grader Celsius over natten. For å koble sjetongene til organbrikkebioreaktoren, fjern først P200-spisser fra kanalene.Tilsett dråper av respektive medier til innløp og utløp av urin- og kapillærkanaler for å forhindre tørking. Tilsett tre milliliter varmt podocytinduksjonsmedium til urininntaksreservoaret og tre milliliter varmt endotelvedlikeholdsmedium til kapillærinnløpsreservoaret. Tilsett 300 mikroliter av de respektive mediene til utløpsreservoarene rett over utløpsporten.Skyv belgene på brettet og inn i bioreaktoren for organbrikken. Bruk dreiehjulet til å velge og starte primærsyklusen i to minutter. Inspiser visuelt undersiden av poden for små dråper ved alle fire fluidiske porter.For å oppnå væske-til-væske-kontakt mellom pod-undersiden og mikrofluidiske sponporter, skyv sponbæreren forsiktig inn i poden. Trykk forsiktig på chipholderfanen inn og opp. Aspirer overflødig medium fra brikkens overflate.Sett organbrikkens bioreaktorstrømningshastighet til 60 mikroliter per time. Sett den sykliske belastningen til 10% ved 0,4 hertz. Bruk dreieskiven på organbrikkens bioreaktor for å velge reguleringssyklusen og kjøre i to timer.Inspiser visuelt utløpsreservoarene for en økning i nivået av medium. Bruk dreieskiven på organbrikkens bioreaktor for å velge reguleringssyklusen. Etter dag 17 av kultur, aspirer daglig mediet fra urinkanalutløpsreservoarene diagonalt vekk fra havnen, men hold noe medium i reservoaret.Fyll på urinkanalinntaksreservoaret med opptil tre milliliter podocytinduksjonsmedium annenhver dag i fem dager. Etter fem dager, aspirer mediet fra urinkanalen, men hold noe medium i reservoaret. Fyll på urinkanalinntaksreservoaret daglig med tre milliliter podocytt vedlikeholdsmedium.På samme måte aspirerer mediet fra kapillærkanalutløpet og fyller på innløpsreservoarene daglig med endotelvedlikeholdsmedium. Ved hjelp av denne protokollen ble humaninduserte pluripotente stamceller brukt til å utvikle en funksjonell in vitro-modell av glomerulus ved å forplante vaskulære endotelceller og podocytter. På dag 21 etter podocyttinduksjon og vaskulær endotelutbredelse uttrykte cellene i sjetongene avstamningsidentifikasjonsmarkører som Podocin og Nefrin for podocytter, VE Cadherin og PECAM-1 for vaskulære endotelceller.Både podocytt- og vaskulære endotelcellelag uttrykte kollagen IV som er det mest omfattende GBM-proteinet i nyreglomerulus. Glomerulus-sjetongene filtrerte selektivt små molekyler som inulin fra kapillæren inn i urinkanalen, samtidig som de forhindret store proteiner som albumin i å forlate kapillærkanalen, og viste en selektiv molekylær filtreringsfunksjon. Under endotelinduksjon på dag fire til syv, kan en økning i celletallet resultere i et sekundært lag av celler, men oversåing kan forårsake aggregering som kan hindre differensiering.Uventet væskekryssstrøm mellom urin- og kapillærkanaler kan observeres ved utilstrekkelig binding av PDMS-brikkekomponentene, blokkering i væskestrømningsbanen eller kompromittert filtreringsbarriere. Ved såing av endotel og epitel og vedlikehold av sjetongene fra dag 15 og fremover, er det viktig å visuelt inspisere for luftbobler i kanalene på hvert trinn. I isogen glomerulus-chip kan klinisk relevante legemiddelkandidater administreres for å teste deres terapeutiske potensial eller toksisitetsnivåer.Denne teknikken åpner nå muligheter for å forstå det genetiske grunnlaget for menneskelig nyresykdom og utvikle personlige terapier.

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

Utvikling, utvidelse, og<em&gt; In vivo</em&gt; Overvåking of Human NK-celler fra humane embryonale stamceller (hESCs) og og Induced pluripotent stamceller (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 ...

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

Transplantasjon av indusert pluripotent stamcelle-avledet Mesoangioblast-lignende myogene forfedre i musemodeller av muskelregenerering

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

Isolering av Mesenchymal stamceller fra menneskelige Alveolar Periosteum og effekter av Vitamin D på Osteogenic aktivitet i Periosteum-avledet celler

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

Isolering av voksen Human dermal fibroblaster fra abdominal hud og generering av indusert Pluripotent stamceller ved hjelp av en ikke-integrering metode

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

Skalerbar generasjon av modne cerebellar organoider fra humane pluripotente stamceller og karakterisering ved immunstaining

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

Fremstilling av mesh-formet konstruert hjertevev avledet fra menneskelige iPS-celler for In Vivo myokardreparasjon

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

Veiledet differensiering av modne nyrekapocytter fra menneskeskapte pluripotente stamceller under kjemisk definerte forhold

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

Enkeltcellet optisk virkningspotensial måling i humane induserte pluripotente stamcelleavledede kardiomyocytter

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

Fibroblast Derived Human Engineered Connective Tissue for Screening Applications

Fibroblast avledet menneskekonstruert bindevev for screeningapplikasjoner

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

Generering av humane blodkarorganoider fra pluripotente stamceller

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 ...