Name: preclinical drug testing in scalable 3d engineered muscle tissues
Uploaded: 2023-04-07T13:10:00
Duration: 8 min 7 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preclinical Drug Testing in Scalable 3D Engineered Muscle Tissues at JoVE.com

تم دعم هذا العمل جزئيا بتمويل من إدارة الغذاء والدواء (U01 FD006676-01 الممنوحة لمعهد العلوم الصحية والبيئية) وبتمويل من المعاهد الوطنية للصحة (HL151094 إلى الدكتور جيس). نشكر الدكتور أليك س. ت. سميث على مساعدته في إعداد هذه المخطوطة.

<ol>
	<li>Sharma, A., Wu, J. C., Wu, S. M. <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+cell-derived+cardiomyocytes+for+cardiovascular+disease+modeling+and+drug+screening.">Induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes for cardiovascular disease modeling and drug screening.</a> Stem Cell Research &amp; Therapy. 4, 150 (2013).</li><li>Mudera, V., Smith, A. S. T., Brady, M. A., Lewis, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+cell+density+on+the+maturation+and+contractile+ability+of+muscle+derived+cells+in+a+3D+tissue-engineered+skeletal+muscle+model+and+determination+of+the+cellular+and+mechanical+stimuli+required+for+the+synthesis+of+a+postural+phenotype.">The effect of cell density on the maturation and contractile ability of muscle derived cells in a 3D tissue-engineered skeletal muscle model and determination of the cellular and mechanical stimuli required for the synthesis of a postural phenotype.</a> Journal of Cellular Physiology. 225 (3), 646-653 (2010).</li><li>Vandenburgh, 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=Tissue-engineered+skeletal+muscle+organoids+for+reversible+gene+therapy.">Tissue-engineered skeletal muscle organoids for reversible gene therapy.</a> Human Gene Therapy. 7 (17), 2195-2200 (1996).</li><li>Rao, L., Qian, Y., Khodabukus, A., Ribar, T., Bursac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+human+pluripotent+stem+cells+into+a+functional+skeletal+muscle+tissue.">Engineering human pluripotent stem cells into a functional skeletal muscle tissue.</a> Nature Communications. 9 (1), 126 (2018).</li><li>Fleming, J. W., 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=Bioengineered+human+skeletal+muscle+capable+of+functional+regeneration.">Bioengineered human skeletal muscle capable of functional regeneration.</a> BMC Biology. 18 (1), 145 (2020).</li><li>Madden, L., Juhas, M., Kraus, W. E., Truskey, G. A., Bursac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioengineered+human+myobundles+mimic+clinical+responses+of+skeletal+muscle+to+drugs.">Bioengineered human myobundles mimic clinical responses of skeletal muscle to drugs.</a> eLife. 4, 04885 (2015).</li><li>Urciuolo, 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=Engineering+a+3D+in+vitro+model+of+human+skeletal+muscle+at+the+single+fiber+scale.">Engineering a 3D in vitro model of human skeletal muscle at the single fiber scale.</a> PLOS One. 15 (5), 0232081 (2020).</li><li>Afshar, M. E., 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+96-well+culture+platform+enables+longitudinal+analyses+of+engineered+human+skeletal+muscle+microtissue+strength.">A 96-well culture platform enables longitudinal analyses of engineered human skeletal muscle microtissue strength.</a> Scientific Reports. 10, 6918 (2020).</li><li>Sakar, M. 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=Formation+and+optogenetic+control+of+engineered+3D+skeletal+muscle+bioactuators.">Formation and optogenetic control of engineered 3D skeletal muscle bioactuators.</a> Lab on a Chip. 12 (23), 4976-4985 (2012).</li><li>Vila, O. 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=Quantification+of+human+neuromuscular+function+through+optogenetics.">Quantification of human neuromuscular function through optogenetics.</a> Theranostics. 9 (5), 1232-1246 (2019).</li><li>Khodabukus, A., Baar, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defined+electrical+stimulation+emphasizing+excitability+for+the+development+and+testing+of+engineered+skeletal+muscle.">Defined electrical stimulation emphasizing excitability for the development and testing of engineered skeletal muscle.</a> Tissue Engineering Part C: Methods. 18 (5), 349-357 (2011).</li><li>Vandenburgh, 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=Drug-screening+platform+based+on+the+contractility+of+tissue-engineered+muscle.">Drug-screening platform based on the contractility of tissue-engineered muscle.</a> Muscle &amp; Nerve. 37 (4), 438-447 (2008).</li><li>Bielawski, K. S., Leonard, A., Bhandari, S., Murry, C. E., Sniadecki, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+force+and+frequency+analysis+of+engineered+human+heart+tissue+derived+from+induced+pluripotent+stem+cells+using+magnetic+sensing.">Real-time force and frequency analysis of engineered human heart tissue derived from induced pluripotent stem cells using magnetic sensing.</a> Tissue Enineering Part C Methods. 22 (10), 932-940 (2016).</li><li>Smith, A. S. 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=High-throughput,+real-time+monitoring+of+engineered+skeletal+muscle+function+using+magnetic+sensing.">High-throughput, real-time monitoring of engineered skeletal muscle function using magnetic sensing.</a> bioRxiv. , 492879 (2022).</li><li>Scheraga, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+thrombin-fibrinogen+interaction.">The thrombin-fibrinogen interaction.</a> Biophysical Chemistry. 112 (2-3), 117-130 (2004).</li><li>Hinds, S., Bian, W., Dennis, R. G., Bursac, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+extracellular+matrix+composition+in+structure+and+function+of+bioengineered+skeletal+muscle.">The role of extracellular matrix composition in structure and function of bioengineered skeletal muscle.</a> Biomaterials. 32 (14), 3575-3583 (2011).</li><li>Carvalho, 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=Doxorubicin:+the+good,+the+bad+and+the+ugly+effect.">Doxorubicin: the good, the bad and the ugly effect.</a> Current Medicinal Chemistry. 16 (25), 3267-3285 (2009).</li><li>Ahmad, 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=Cardiac+dysfunction+associated+with+a+nucleotide+polymerase+inhibitor+for+treatment+of+hepatitis+C.">Cardiac dysfunction associated with a nucleotide polymerase inhibitor for treatment of hepatitis C.</a> Hepatology. 62 (2), 409-416 (2015).</li><li>Gill, 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=From+the+cover:+Investigative+nonclinical+cardiovascular+safety+and+toxicology+studies+with+BMS-986094,+an+NS5b+RNA-dependent+RNA+polymerase+inhibitor.">From the cover: Investigative nonclinical cardiovascular safety and toxicology studies with BMS-986094, an NS5b RNA-dependent RNA polymerase inhibitor.</a> Toxicological Sciences. 155 (2), 348-362 (2017).</li><li>Ostap, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2,3-Butanedione+monoxime+(BDM)+as+a+myosin+inhibitor.">2,3-Butanedione monoxime (BDM) as a myosin inhibitor.</a> Journal of Muscle Research and Cell Motility. 23 (4), 305-308 (2002).</li><li>Fryer, M. W., Gage, P. W., Neering, I. R., Dulhunty, A. F., Lamb, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paralysis+of+skeletal+muscle+by+butanedione+monoxime,+a+chemical+phosphatase.">Paralysis of skeletal muscle by butanedione monoxime, a chemical phosphatase.</a> Pfl&#252;gers Archiv: European Journal of Physiology. 411 (1), 76-79 (1988).</li><li>Fleming, J. W., 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=Functional+regeneration+of+tissue+engineered+skeletal+muscle+in+vitro+is+dependent+on+the+inclusion+of+basement+membrane+proteins.">Functional regeneration of tissue engineered skeletal muscle in vitro is dependent on the inclusion of basement membrane proteins.</a> Cytoskeleton. 76 (6), 371-382 (2019).</li><li>Capel, A. 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=Scalable+3D+printed+molds+for+human+tissue+engineered+skeletal+muscle.">Scalable 3D printed molds for human tissue engineered skeletal muscle.</a> Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 7, 20 (2019).</li><li>Tsui, J. 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=Tunable+electroconductive+decellularized+extracellular+matrix+hydrogels+for+engineering+human+cardiac+microphysiological+systems.">Tunable electroconductive decellularized extracellular matrix hydrogels for engineering human cardiac microphysiological systems.</a> Biomaterials. 272, 120764 (2021).</li><li>Tsui, J. 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=Conductive+silk-polypyrrole+composite+scaffolds+with+bioinspired+nanotopographic+cues+for+cardiac+tissue+engineering.">Conductive silk-polypyrrole composite scaffolds with bioinspired nanotopographic cues for cardiac tissue engineering.</a> Journal of Materials Chemistry B. 6 (44), 7185-7196 (2018).</li><li>Gabella, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscle+cells,+nerves,+fibroblasts+and+vessels+in+the+detrusor+of+the+rat+urinary+bladder.">Muscle cells, nerves, fibroblasts and vessels in the detrusor of the rat urinary bladder.</a> Journal of Smooth Muscle Research. 55, 34-67 (2019).</li><li>Christov, 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=Muscle+satellite+cells+and+endothelial+cells:+close+neighbors+and+privileged+partners.">Muscle satellite cells and endothelial cells: close neighbors and privileged partners.</a> Molecular Biology of the Cell. 18 (4), 1397-1409 (2007).</li><li>Bersini, 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=Engineering+an+environment+for+the+study+of+fibrosis:+A+3D+human+muscle+model+with+endothelium+specificity+and+endomysium.">Engineering an environment for the study of fibrosis: A 3D human muscle model with endothelium specificity and endomysium.</a> Cell Reports. 25 (13), 3858-3868 (2018).</li><li>Gilbert-Honick, 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=Engineering+functional+and+histological+regeneration+of+vascularized+skeletal+muscle.">Engineering functional and histological regeneration of vascularized skeletal muscle.</a> Biomaterials. 164, 70-79 (2018).</li><li>Maffioletti, S. 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=Three-dimensional+human+iPSC-derived+artificial+skeletal+muscles+model+muscular+dystrophies+and+enable+multilineage+tissue+engineering.">Three-dimensional human iPSC-derived artificial skeletal muscles model muscular dystrophies and enable multilineage tissue engineering.</a> Cell Reports. 23 (3), 899-908 (2018).</li></ol>

جميع المؤلفين هم موظفون وأصحاب أسهم في شركة Curi Bio Inc. ، الشركة التي تقوم بتسويق أجهزة Mantarray والبرامج المرتبطة بها.

تصف هذه الدراسة طرق توليد أنسجة العضلات القلبية والهيكلية المهندسة 3D داخل مجموعة صب قابلة للاستهلاك 24 بئرا. باتباع هذه الطرق ، من الممكن تحقيق مجموعة كاملة من 24 نسيجا باستمرار دون أي فشل في الصب لفحص الأدوية اللاحق. تتمثل الاعتبارات الحاسمة لتحقيق مثل هذه النتيجة في التأكد من أنه أثناء الصب يتم تنفيذ جميع الخطوات على الجليد لمنع البلمرة المبكرة للهلاميات المائية ، وإزالة كاشف تفكك الخلايا قبل صب الأنسجة ، والخلط الشامل للخلية وتعليق الهيدروجيل لكل نسيج ، واستبدال أطراف الماصة بين الأنسجة ، واستخدام FBS المعطل بالحرارة (إذا تم استخدامه على الإطلاق). أيضا ، من المهم التأكد من عدم تحريك الشبكة البريدية بمجرد بدء الصب ونقلها برفق بمجرد تكوين الهلاميات المائية.
تشمل التعديلات الرئيسية استخدام أنواع مختلفة من الخلايا لتحقيق EMTs القلبية مقابل الهيكل العظمي وتعاطي المنشطات من الهلاميات المائية بتركيزات متغيرة من بروتينات الغشاء القاعدي لتعزيز النضج الخلوي واستقرار الأنسجة. يجب اختبار الآثار المفيدة لمثل هذه المنشطات على أساس كل حالة على حدة ، ولكن ثبت أنها تحسن النتائج الوظيفية وطول عمر الأنسجة في ظل ظروف معينة14،16،22. من الجدير بالذكر أيضا أن كثافات الخلايا المدرجة هي دليل وقد تحتاج إلى تحسين لخطوط الخلايا المختلفة. يمكن أيضا اعتبار تركيبات الهيدروجيل البديلة وسيلة لتعديل الخصائص الهيكلية والوظيفية ل EMTsالمحققة 23،24،25. تحتوي البيئة المكروية للعضلات الأصلية أيضا على أنواع خلايا داعمة لتعزيز الأوعية الدموية والتعصيب وترسب المصفوفة لدعم الخلايا العضلية في الشكل والوظيفة26,27. في حين أن النظام الموصوف هنا يدمج حاليا الخلايا الليفية في أنسجة القلب 3D ، فإن أنواع الخلايا الإضافية قد تخلق نموذجا أكثر ملاءمة من الناحية الفسيولوجية لدراسة سلامة وفعالية المركبات العلاجية في المختبر. في السابق ، تم دمج مجموعة من أنواع الخلايا الداعمة بنجاح في الأنسجة المهندسة ثلاثية الأبعاد مما يوفر نموذجا مثيرا للدراسة المستقبلية باستخدام منصة انقباض الاستشعار المغناطيسي28،29،30.
يركز استكشاف الأخطاء وإصلاحها لهذا البروتوكول على تكوين أنسجة غير موثوقة أو غير متسقة أثناء عملية الصب. يجب توخي الحذر لتجنب تكوين الفقاعات في الهلاميات المائية أثناء صبها مع الاستمرار في تسهيل التوزيع المتساوي للخلايا أثناء الخلط. من المحتمل أن تكون هناك حاجة إلى تجارب التحسين لكل نوع جديد من الخلايا لتحديد كثافة الخلايا المثالية ونسب الخلايا وتكوين المصفوفة.
أحد القيود الرئيسية لهذه التقنية هو العدد الكبير من الخلايا المطلوبة لإنشاء لوحة كاملة من 24 EMTs. بالنسبة للبيانات المقدمة هنا ، تم استخدام 15 مليون خلية عضلية قلبية و 18 مليون خلية عضلية هيكلية لكل لوحة. قد لا يتمكن بعض الباحثين من الوصول إلى مثل هذه المجموعات الكبيرة من المواد الخلوية ، مما قد يمنع قدرتهم على استخدام هذه المنصة إلى أقصى حد. إذا لم يكن لدى المستخدمين النهائيين إمكانية الوصول إلى أجهزة الاستشعار المغناطيسي ، فيجب إجراء قياسات الانحرافات اللاحقة بصريا ، مما يقلل بشكل كبير من الإنتاجية ويمنع التسجيل المتزامن لتقلصات العضلات عبر آبار متعددة. ومع ذلك ، فإن أجهزة Mantarray تتغلب على هذه القيود لتقديم أول نظام تجاري قادر على التحليل المستمر وغير الجراحي لانكماش EMT في وقت واحد عبر تركيبات متعددة.
يسهل الاستشعار المغناطيسي عبر 24 بئرا الدراسات الطولية للتطور الوظيفي EMT في الوقت الفعلي ويسمح بقياس دقيق للاستجابات الحادة للتلاعب الكيميائي أو البيئي أو الجيني. في حين أن الاستشعار المغناطيسي له العديد من المزايا مثل القياس المتزامن عبر أنسجة متعددة ، ولا يتطلب تحليلا معقدا للبيانات ، فإن طرق الكشف البصري تتيح القياس المتزامن للمقاييس الفسيولوجية مثل تدفق الكالسيوم أو رسم خرائط الجهد. ومع ذلك ، فإن مجموعات البيانات مثل تلك الموضحة في قسم النتائج توضح اتساع نطاق تطبيقات هذه التكنولوجيا في مجال تطوير الأدوية. بالنظر إلى أن عددا قليلا من المقايسات في السوق توفر الوسائل لإجراء تقييم مباشر للناتج المقلص في العضلات المهندسة ، فإن هذه الأساليب لديها القدرة على إحداث ثورة في خط أنابيب التطوير قبل السريري.

أصبحت نماذج الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSC) بشكل متزايد لاعبين رئيسيين في خط الأنابيب قبل السريري للاكتشاف والتطوير العلاجي ، بالإضافة إلى الأبحاث البيولوجية الأساسية ونمذجة الأمراض1،2،3،4،5. الأنسجة المقلصة ، مثل عضلة القلب والهيكل العظمي المشتقة من iPSCs تحمل إمكانات كبيرة لتحسين القوة التنبؤية للإنسان في الدراسات المختبرية كتقييم مباشر لقوة انقباض العضلات والحركية هي مقاييس كمية لدراسة وظيفة الأنسجة الكلية4،6،7،8. عادة ، تم الحصول على قياسات قوة الانقباض إما بشكل غير مباشر عن طريق التتبع البصري لانحراف الركيزة 9,10 أو مباشرة عن طريق ربط الخلايا / الأنسجة بمحول قوة4,11,12. هذه الطرق ، على الرغم من دقتها ، هي بطبيعتها منخفضة الإنتاجية وعادة ما تتطلب مشغلين ذوي مهارات عالية لجمع البيانات وتحليلها.
أظهرت الأعمال السابقة أن استشعار المجال المغناطيسي يتحايل على هذه العقبات ويوفر طريقة بديلة لتقييم وظيفة العضلات المهندسة في وقت واحد عبر تركيبات الأنسجةالمتعددة 13. تعتمد منصة Mantarray (محلل المغناطيسية لمصفوفة الأنسجة eNgineered) ثلاثية الأبعاد على هذه التقنية باستخدام جهاز قادر على قياس انقباض أنسجة العضلات المهندسة بطريقة متوازية للغاية تستفيد من تعقيد النماذج الخلوية ثلاثية الأبعاد مع فحص عالي الإنتاجية14. تتيح المنصة مراقبة كمية في الوقت الفعلي خالية من الملصقات لوظيفة الانقباض في أنسجة عضلة القلب والهيكل العظمي داخل أو خارج حاضنة زراعة الخلايا القياسية ، مما يلغي الحاجة إلى التصوير والتحليل المقلص القائم على البصريات. تسهل هذه التقنية المقارنة المباشرة لخطوط الخلايا السليمة والمريضة وتمكن من قياس تأثير الدواء على الأنسجة المقلصة ، وإنشاء بيانات قابلة للقياس الكمي ، في المختبر ، والسلامة ، والفعالية للمركبات العلاجية الجديدة والحالية.
يمكن تصنيع أنسجة العضلات ثلاثية الأبعاد المهندسة بين عمودين بطريقة قابلة للتكرار بدرجة عالية باستخدام لوحة Mantarray الاستهلاكية القابلة للاستهلاك و 24 بئرا (الشكل 1). وظيفة واحدة صلبة ، في حين أن العمود الآخر مرن ويحتوي على مغناطيس صغير. عندما ينقبض بناء الأنسجة ، فإنه يحل محل العمود المرن والمغناطيس المضمن. يتم وضع لوحة EMT داخل الجهاز ، ويتم قياس ما بعد الإزاحة عبر مجموعة من أجهزة الاستشعار المغناطيسية على لوحة دائرة أسفل حامل اللوحة. يتم تحويل التغييرات المقاسة في المجال المغناطيسي إلى قوة انقباض مطلقة باستخدام خوارزمية رياضية. تستخدم الأداة معدلات أخذ عينات سريعة من البيانات لتمكين جمع معلومات مفصلة حول القدرة الوظيفية ونضج نوع (أنواع) الخلية التي يتم فحصها ، بما في ذلك تردد الانكماش والسرعة ووقت الاضمحلال. يمكن الحصول على هذه القياسات الوظيفية عبر جميع الآبار ال 24 في وقت واحد مع منصة الاستشعار المغناطيسي أو بشكل فردي ومتسلسل باستخدام الطرق البصرية التقليدية.
تصف هذه الدراسة طريقة قابلة للتكرار بدرجة عالية لهندسة العضلات الهيكلية 3D والأنسجة الدقيقة القلبية في هيدروجيل قائم على الفيبرين. خلال تفاعل قصير مدته 80 دقيقة ، يحفز الثرومبين تحويل الفيبرينوجين إلى الفيبرين ، مما يوفر سقالة لخلايا العضلات لتتطور في الثقافة المعلقة15. تساعد الخلايا اللحمية في إعادة تشكيل المصفوفة وتصبح الأنسجة قابلة للانقباض حيث تشكل الخلايا العضلية خلية مخلوية داخل الهيدروجيل. تم تحليل انقباض هذه الأنسجة باستخدام نهج الاستشعار المغناطيسي ، قبل وبعد التعرض للمركب ، للتحقق من صحة هذه الطريقة لاستخدامها في دراسات الأدوية استجابة الجرعة. تم الحصول على الخلايا العضلية البشرية الأولية من خزعة من متبرع سليم تجاريا واستزراعها في 2D وفقا لبروتوكولات البائع. تم توسيع الخلايا باستخدام وسط نمو العضلات الهيكلية من خلال ثلاثة ممرات لتوليد أعداد كافية من الخلايا لتصنيع أنسجة 3D. تم استزراع الخلايا اللحمية والخلايا العضلية القلبية المشتقة من hiPSC وفقا لبروتوكول البائع لمدة 3 أيام للسماح بالتعافي من الحفظ بالتبريد قبل صب الخلايا في الأنسجة. وتقدم نتائج تمثيلية توضح أنواع مجموعات البيانات التي يمكن جمعها باستخدام منصة الاستشعار المغناطيسي. كما يتم تناول المزالق الشائعة المرتبطة بتوليد الأنسجة المهندسة باستخدام هذه الطرق.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>100 &#181;m cell strainer&#160;</td>
			<td>CELLTREAT</td>
			<td>229485</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 mm cell culture dish</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>150466</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL Steriflip filter</td>
			<td>MilliporeSigma&#160;</td>
			<td>SCGP00525</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500 mL filter flask</td>
			<td>MilliporeSigma&#160;</td>
			<td>S2GVU05RE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-aminocaproic acid</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A2504</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B27</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>17504044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cardiosight Maintenance Medium</td>
			<td>NEXEL</td>
			<td>CM-002A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cardiosight Plating Medium</td>
			<td>NEXEL</td>
			<td>CM-020A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C-Pace EM stimulator&#160;</td>
			<td>IonOptix&#160;</td>
			<td>EM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curi Bio Muscle Differentiation Media Kit</td>
			<td></td>
			<td>Primary - DIFF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curi Bio Muscle Maintenance Media Kit</td>
			<td>Curi Bio</td>
			<td>Primary - MAINT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>D1306</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM, high glucose, GlutaMAX</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10566-016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dnase</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>11284932001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>14190-250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dystrophin antibody&#160;</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab154168</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum (FBS)</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>10082147</td>
			<td>Must be heat-inactivated</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fibrinogen (Bovine)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E8630</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutaraldehyde</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>354400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ham&#39;s F10</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11550043</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemacytometer&#160;</td>
			<td>Sigma&#160;</td>
			<td>Z359629</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HS-27A Fibroblasts</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CRL-2496</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Skeletal Muscle Myoblasts&#160;</td>
			<td>Lonza&#160;</td>
			<td>CC-2580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer Lock 0.2 &#181;m syringe filter</td>
			<td>Corning</td>
			<td>431219</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer Lock 10 mL syringe</td>
			<td>BH Supplies</td>
			<td>BH10LL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mantarray Instrument</td>
			<td>Curi Bio</td>
			<td>MANTA-24-B1</td>
			<td>System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mantarray Plate Kits</td>
			<td>Curi Bio</td>
			<td>MA-24-SKM-5</td>
			<td>Pack of 5 kits</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mantarray stimulation lid&#160;</td>
			<td>Curi Bio</td>
			<td>EM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matrigel (ECM)</td>
			<td>Corning</td>
			<td>356231</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nexel Cardiosight-S, Cardiomyocytes</td>
			<td>NEXEL</td>
			<td>C-002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical Microscope</td>
			<td>Nikon Ti2E</td>
			<td>MEA54000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pan Myosin Heavy Chain antibody&#160;</td>
			<td>DSHB</td>
			<td>MF-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(ethyleneimine)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P3143</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ROCK inhibitor</td>
			<td>StemCell Technologies</td>
			<td>Y-27632</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11875-093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skeletal Muscle Growth Medium (SkGM-2)</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>CC-3245</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard 24-well plates</td>
			<td>Greiner</td>
			<td>M8812&#160;</td>
			<td>Other manufacturer&#39;s plates will not fit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard 6-well plates</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>140675</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stromal medium (DMEM + 20% FBS)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T175 Filter Flask</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>159910</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T225 Filter Flask</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>159934</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thrombin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T4648</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue solution, 0.4%</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>15250061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TrypLE Select Enzyme (10x)</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>A1217702</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TrypLE Select Enzyme (1x)</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>12563011</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preclinical drug testing in scalable 3d engineered muscle tissues

يعد النمذجة الدقيقة للظروف الصحية والمرضية في المختبر أمرا حيويا لتطوير استراتيجيات علاجية وعلاجات جديدة. بالنسبة لأمراض القلب والعضلات والهيكل العظمي ، تشكل قوة الانقباض والحركية مقاييس رئيسية لتقييم وظيفة العضلات. جعلت الطرق الجديدة والمحسنة لتوليد أنسجة العضلات المهندسة (EMTs) من الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات نمذجة الأمراض في المختبر أكثر موثوقية للأنسجة المقلصة ؛ ومع ذلك ، فإن تصنيع الأنسجة بشكل متكرر من مزارع الخلايا المعلقة وقياس انقباضها يمثل تحديا. غالبا ما تعاني هذه التقنيات من معدلات فشل عالية وتتطلب أجهزة معقدة وإجراءات تحليل بيانات مخصصة. منصة جديدة وجهاز يستخدم 3D EMTs جنبا إلى جنب مع مقايسة انقباض خالية من الملصقات ، متوازية للغاية ، وصديقة للأتمتة تتحايل على العديد من هذه العقبات. تتيح المنصة التصنيع السهل والقابل للتكرار ل 3D EMTs باستخدام أي مصدر خلوي تقريبا. ثم يتم قياس انقباض الأنسجة عبر أداة تقيس في وقت واحد 24 نسيجا دون الحاجة إلى إجراءات تحليل البرامج المعقدة. يمكن للأداة قياس التغيرات الميكرونيوتنية في القوة بشكل موثوق ، مما يسمح بفحص مركب يعتمد على الجرعة لقياس تأثير الدواء أو العلاج على الناتج المقلص. الأنسجة المهندسة المصنوعة من هذا الجهاز تعمل بكامل طاقتها ، وتولد ارتعاش وانقباضات كزازية عند التحفيز الكهربائي ، ويمكن تحليلها طوليا في الثقافة على مدى أسابيع أو أشهر. هنا ، نعرض بيانات من EMTs عضلة القلب تحت الجرعات الحادة والمزمنة مع المواد السامة المعروفة ، بما في ذلك دواء (BMS-986094) الذي تم سحبه من التجارب السريرية بعد وفيات المرضى بسبب سمية القلب غير المتوقعة. كما يتم تقديم وظيفة العضلات الهيكلية المتغيرة في الأنسجة المهندسة استجابة للعلاج بمثبط الميوسين. تمكن هذه المنصة الباحث من دمج أنظمة النماذج المعقدة والغنية بالمعلومات في سير عمل اكتشاف الأدوية مع الحد الأدنى من التدريب الإضافي أو المهارات المطلوبة.

Watch this Scientific Journal Video about Preclinical Drug Testing in Scalable 3D Engineered Muscle Tissues at JoVE.com

Preclinical Drug Testing in Scalable 3D Engineered Muscle Tissues

يوفر هذا البروتوكول طرقا لتوليد أنسجة العضلات القلبية والهيكلية المهندسة 3D ويصف استخدامها في طرق فحص الأدوية قبل السريرية. تستخدم الطرق الموصوفة نظام استشعار مغناطيسي لتسهيل التقييم المتزامن ل 24 نسيجا بالتوازي.

اختبار الأدوية قبل السريرية في أنسجة العضلات المهندسة 3D القابلة للتطوير

Accurately modeling healthy and disease conditions in vitro is vital for the development of new treatment strategies and therapeutics. For cardiac and ...

تستخدم منصتنا أنسجة العضلات المهندسة 3D وأجهزة الاستشعار المغناطيسي لقياس الانقباض عبر 24 بئرا في وقت واحد. يوفر هذا طريقة إنتاجية أعلى لتقييم العلاجات الجديدة في المختبر باستخدام أنسجة العضلات البشرية. تعمل طريقة الصب لدينا على تحسين الاتساق والتكاثر في تصنيع أنسجة العضلات المهندسة 3D.لقد صممنا لوحة صب قابلة للاستهلاك مكونة من 24 بئرا ومجهزة بأجهزة استشعار مغناطيسية لقياسات الانقباض والتحليل على منصتنا. يمكن أن توفر هذه الطريقة نظرة ثاقبة قيمة حول نمذجة الأمراض في المختبر ، واكتشاف الأدوية ، والعلاج الجيني لأي مرض عضلي يؤثر على الانقباض. نحن حاليا دمج الخلايا العصبية الحركية في بنياتنا 3D لإنشاء نموذج تقاطع عصبي عضلي كذلك.للبدء ، ضع مجموعة صب الأنسجة المبردة مسبقا على كتلة باردة أو ثلج داخل غطاء زراعة الخلايا. ضع لوحة الصب بشكل مسطح على الجليد. أضف الثرومبين إلى الوسط الأساسي لعمل محلول الثرومبين وانقل شبكة العمود من لوحة الصب إلى صفيحة معقمة جديدة ذات 24 بئرا.ماصة 50 ميكرولتر من محلول الثرومبين في كل بئر مبردة مسبقا من لوحة الصب ووضع الشبكة مرة أخرى على المجموعة. ضع مجموعة الصب جانبا على الثلج. بعد ذلك ، أضف 500 ملليلتر من وسط RPMI ، و 10 ملليلتر من B27 ، و 2.5 جرام من حمض أمينوكابرويك ، أو ACA ، لتحضير وسط EMT القلبي.أخرج وسيط EMT الذي سيتم استخدامه لصب الأنسجة وإضافة مثبط 10 ميكرومولار ROCK إليه. قم بإعداد وسط EMT الهيكلي بإضافة 50 ملليلتر من وسط F10 و 0.25 جرام من حمض أمينوكابرويك ، أو ACA ، للخلايا العضلية الأولية. استخدم 0.1 جرام من ACA للأرومات العضلية المشتقة من IPSC.ثم قم بتصفية وسط الصب المعقم الذي يحتوي على ACA. قم بتسخين كاشف تفكك درجة زراعة الخلايا وحجم متساو من EMT متوسط إلى 37 درجة مئوية. سيتم استخدام وسط EMT الدافئ هذا لتخفيف كاشف التفكك.اغسل الخلايا باستخدام برنامج تلفزيوني وأضف كاشف التفكك الدافئ لرفع الخلايا. احتضان في 37 درجة مئوية لمدة خمس دقائق أو حتى ترفع الخلايا وتحقق من الثقافات كل دقيقتين إلى ثلاث دقائق عن طريق النقر على جانب اللوحة. بمجرد رفع الخلايا ، انقلها إلى أنبوب مخروطي 50 ملليلتر.سحن باستخدام ماصة P-1000 لضمان تعليق خلية واحدة. اغسل اللوحة والقارورة بوسيط EMT إضافي لجمع الخلايا المتبقية وإضافتها إلى الأنبوب المخروطي. مرة أخرى ، قم بمسح الخلايا لضمان تعليق خلية واحدة.أضف وسيط EMT لإنهاء عملية التفكك ثم خذ عينات من معلقات الخلايا لتعداد الخلايا. قم بإجراء تعداد الخلايا باستخدام عداد الخلايا الآلي أو مقياس الدم باللون الأزرق المثقب. قم بتدوير الخلايا عند 200 جم لمدة أربع دقائق ، ونضح المادة الطافية ، وأعد تعليق الخلايا في خمسة ملليلتر من الوسط الأساسي EMT لإزالة كاشف التفكك المتبقي.بعد الطرد المركزي مرة أخرى لمدة أربع دقائق ، قم بنضح المادة الطافية وإعداد تعليق الخلية بالكثافة المناسبة. احسب أحجام كل محلول خلوي مطلوب لتكوين العدد المطلوب من الأنسجة وماصة الأحجام المحسوبة للخلايا في أنبوب مخروطي 15 ملليلتر. أضف 10 ميكرولتر من الفيبرينوجين لكل EMT إلى تعليق الخلية وضعه على الجليد.تأكد من أن كل EMT يحتوي على 90 ميكرولتر من تعليق الخلية ، و 10 ميكرولتر من الفيبرينوجين ، و 50 ميكرولتر من محلول الثرومبين في بناء الأنسجة النهائي. في غطاء زراعة الخلايا ، قم بإزالة غطاء مجموعة صب الأنسجة وضع لوحة الصب مع وضع شبكة ما بعد مسطحة على الجليد. امزج خليط الفيبرينوجين الخلوي وارسم 100 ميكرولتر باستخدام ماصة P-200.أضف 100 ميكرولتر من الخليط إلى الآبار المحضرة ب 50 ميكرولتر من محلول الثرومبين وسحنها خمس مرات لتخلط جيدا. لا تدفع الماصة إلى ما بعد المحطة الأولى وقم بإزالة الطرف بعد التثليج لتجنب تكوين أي فقاعات. امزج تعليق الخلية في الأنبوب المخروطي قبل صب كل نسيج.أمسك كلا من الشبكة ولوحة بئر الصب في وقت واحد باستخدام إصبع المؤشر والإبهام بيد واحدة لتجنب أي حركة للشبكة أو اترك اللوحة مسطحة على الجليد وقم بهز دلو الثلج لرؤية لوحة الصب. كرر مع طرف P-200 جديد لكل منديل حتى يتم صب جميع الأنسجة. انقل بعناية المجموعة المصنفة إلى الحاضنة واحتضانها عند 37 درجة مئوية لمدة 80 دقيقة.بعد ذلك ، قم بإعداد صفيحة جديدة من 24 بئرا مع ملليلتر لكل بئر من وسط EMT لأنسجة القلب واحتضان اللوحة عند 37 درجة مئوية لتدفئة الوسط. بعد الحضانة لمدة 80 دقيقة ، أضف برفق ملليلتر واحد من وسط EMT إلى حافة آبار الصب واحتضانها لمدة 10 دقائق أخرى عند 37 درجة مئوية. بعد 10 دقائق من الحضانة ، ارفع شبكة ما بعد بعناية وانقل الأنسجة من لوحة الصب إلى صفيحة 24 بئرا معدة مع الوسط الدافئ.أخيرا ، أعد الألواح التي تحتوي على مناديل إلى حاضنة زراعة الخلايا عند 37 درجة مئوية. يمكن أن يتراوح إنتاج EMT غير الناجح من الإخفاقات الكارثية مثل انفصال الأنسجة عن الوظائف ، إلى عيوب هيكلية أكثر دقة مثل فقاعات الهواء وترسب الأنسجة غير المتكافئ حول كلا الوظيفتين. EMT بناء يوم واحد بعد الصب يظهر هنا.تم نقل أنسجة العضلات الهيكلية إلى وسط تمايز يبدأ من اليوم صفر من اندماج الخلايا وضغط الهيدروجيل. من اليوم السابع حتى اليوم 28 ، أظهر نفس EMT طولا إجماليا أقصر قليلا بين الوظيفتين وعرضا أصغر عند قياسه من خلال القسم الأوسط من EMT. تم تتبع أربع لوحات من الأنسجة على مدار 21 يوما لمقارنة قطر EMT طوال فترة الضغط.تظهر النقاط الزمنية حجم EMT متسقا بين اللوحات. يتم الوصول إلى أقصى ضغط في اليوم 21 حيث يتم تثبيت إعادة تشكيل المصفوفة. تم تصوير الكيمياء الهيستولوجية المناعية ل EMTs هنا.تم إصلاح EMTs في اليوم 10 من الثقافة وجزءا لا يتجزأ من البارافين. تم تلطيخ المقاطع العرضية الرقيقة بالأجسام المضادة ضد سلسلة الميوسين الثقيلة والديستروفين قبل التصوير. تمثل هذه الصور الرسومية متوسط قوة الارتعاش المطلقة المقاسة من EMTs القلبية و EMTs الهيكلية بمرور الوقت.يظهر هنا علاج دوكسوروبيسين الحاد والمزمن في أنسجة القلب المهندسة. تم إعطاء ثلاثة تركيزات جرعات مختلفة من Dox إما في بلعة أو تم إعطاؤها بشكل مستمر لأنسجة القلب المهندسة على مدار 27 يوما. يتم عرض استجابة الجرعة ل BDM في أنسجة العضلات الهيكلية المهندسة في هذا الشكل.يتوقف معدل ضربات القلب أو تردد الارتعاش بطريقة تعتمد على الجرعة جنبا إلى جنب مع توقف قوة الانقباض التي تشير إلى السمية القلبية عند تعرض EMTs لهذا المركب. أهم الأشياء التي يجب تذكرها عند صب المناديل هي الحفاظ على كل شيء باردا في جميع الأوقات ، بما في ذلك تعليق الخلية والكواشف والحفاظ على الشبكة اللاحقة ثابتة تماما بمجرد بدء الصب.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

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

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

Engineered 3D Silk-collagen-based Model of Polarized Neural Tissue

استنادا الحرير الكولاجين المهندسة 3D نموذج الاستقطاب العصبية الأنسجة

Despite huge efforts to decipher the anatomy, composition and function of the brain, it remains the least understood organ of the human body. To gain a ...

Engineered Vascularized Muscle Flap

المهندسة أوعية دموية العضلات رفرف

One of the main factors limiting the thickness of a tissue construct and its consequential viability and applicability in vivo, is the control of oxygen ...

Construction of Defined Human Engineered Cardiac Tissues to Study Mechanisms of Cardiac Cell Therapy

بناء المهندسة القلب الأنسجة تعريف الإنسان لدراسة آليات العلاج الخلوي القلب

Human cardiac tissue engineering can fundamentally impact therapeutic discovery through the development of new species-specific screening systems that ...

A Combined 3D Tissue Engineered In Vitro/In Silico Lung Tumor Model for Predicting Drug Effectiveness in Specific Mutational Backgrounds

A Combined 3D Tissue Engineered In Vitro/In Silico Lung Tumor Model for Predicting Drug Effectiveness in Specific Mutational Backgrounds

والأنسجة المشتركة 3D هندسيا<em&gt; في المختبر</em&gt; /<em&gt; في السيليكو</em&gt; الرئة نموذج الورم للتنبؤ فعالية الدواء في خلفيات الطفرات محددة

In the present study, we combined an in vitro 3D lung tumor model with an in silico model to optimize predictions of drug response based on a specific ...

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

تطبيقات<em&gt; في فيفو</em&gt; التجارب الفنية من الفئران قصبة الساق الأمامية لتقييم الأنسجة المهندسة وإصلاح العضلات والهيكل العظمي

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from ...

Biomechanical Characterization of Human Soft Tissues Using Indentation and Tensile Testing

توصيف النشاط الحيوي للأنسجة لينة الإنسان عن طريق المسافة البادئة واختبار الشد

Regenerative medicine aims to engineer materials to replace or restore damaged or diseased organs. The mechanical properties of such materials should ...

Automated Contraction Analysis of Human Engineered Heart Tissue for Cardiac Drug Safety Screening

تحليل الآلي تقلص الإنسان المهندسة القلب الأنسجة للفحص القلب سلامة الأدوية

Cardiac tissue engineering describes techniques to constitute three dimensional force-generating engineered tissues. For the implementation of these ...

Standardized and Scalable Assay to Study Perfused 3D Angiogenic Sprouting of iPSC-derived Endothelial Cells In Vitro

مقايسة معياريه وقابله للتطوير لدراسة الخلايا الغشائية ثلاثية الابعاد المشتقة من iPSC في المختبر

Pre-clinical drug research of vascular diseases requires in vitro models of vasculature that are amendable to high-throughput screening. However, current ...

Advanced 3D Liver Models for In vitro Genotoxicity Testing Following Long-Term Nanomaterial Exposure

نماذج متقدمة الكبد 3D لاختبار السمية الجينية في المختبر بعد التعرض للمواد النانوية على المدى الطويل

Due to the rapid development and implementation of a diverse array of engineered nanomaterials (ENM), exposure to ENM is inevitable and the development of ...