Sistema microscópico de chip de cocultivo en serie de múltiples órganos

(1) aplicaciones funcionales

El modelo in vivo tiene muchas limitaciones: altos costos experimentales, rendimiento limitado, problemas éticos y diferencias en el contexto genético. Más importante aún, muestran grandes diferencias fisiológicas en los efectos farmacológicos y / o en el fenotipo de la enfermedad en comparación con los humanos, lo que explica por qué los ensayos clínicos a menudo fracasan.

Quadi vivo de kirkstall Ltd. tecnología zhuanli ® El sistema microscópico de chip de órgano, también conocido como sistema de "órgano en chip" microfluídico, tiene unidades de cultivo celular interconectadas que proporcionan un microambiente in vivo más fisiológicamente relevante para el crecimiento de organoides, al proporcionar un modelo in vitro cercano a la fisiología, simular el microambiente celular, tener una estructura y función más completas, resolver las diferencias genéticas entre animales y humanos, y puede simular el Estado de la enfermedad específica de varios órganos in vitro, reflejar las leyes de cambio dinámico del medicamento en el cuerpo y la respuesta real de los órganos humanos a la estimulación del medicamento, capturar respuestas fisiológicas complejas y cumplir con los requisitos de alto rendimiento. Es un sistema de flujo multicámara que ofrece una solución compacta y fácil de usar para el cultivo de organoides, incluyendo 2d, 3d, barreras o múltiples órganos. Se utiliza ampliamente en modelos de enfermedades, detección de medicamentos y pruebas de toxicidad, medicina regenerativa e ingeniería de tejidos, investigación de biología del desarrollo, investigación de infecciones e inmunología, medicina personalizada, investigación sobre cáncer y otros campos.

(2) características de rendimiento

Quasi Vivo ® Como excelente sistema de chips de órganos, especialmente diseñado para resolver los principales problemas encontrados por investigadores académicos e industriales en la realización de investigaciones in vitro e in vivo, tiene las siguientes ventajas de rendimiento:
1. fuerte ductilidad funcional
Se pueden elegir métodos de cultivo diversificados de interfaz Gas - líquido, interfaz líquido - líquido, soporte y esquema de flujo.
Permitir que el flujo laminar independiente y controlable de aire, gas o líquido fluya hacia la parte superior y fuera de la base
Cumplir con los requisitos experimentales de cocultivo de múltiples órganos / células y transmisión de señales entre células. Acelerar la diferenciación y maduración de las células organoides, mejorar la vitalidad celular y ser adecuado para el cultivo a largo plazo
2.成像友好
Equipado con ventanas ópticas en la superficie superior o inferior para facilitar una imagen ideal de alta resolución en tiempo real
3. fácil acceso a las muestras
Recogida directa de muestras y obtención de muestras de tejido o líquido
4. simulación de la biomecánica y gradiente de concentración
El control estricto de múltiples variables puede simular características fisiológicas, como la circulación sanguínea, la dinámica del flujo de líquido entre tejidos, etc., proporcionando señales biomecánicas a las células; Se pueden lograr modelos complejos como el cocultivo de células inmunes y la angiogénesis; Se utiliza para estudiar una variedad de procesos fisiológicos, como la migración celular, la diferenciación, la respuesta inmune y la metástasis del cáncer.
5. portátil y fácil de operar
Estructura de cámara modular compacta con mayor correlación fisiológica humana
Cubre un área pequeña, ahorra espacio y es compatible con las incubadoras de laboratorios estándar.

(3) casos de aplicación de productos y documentos publicados

1) Berger E, Magliaro C, Paczia N, Monzel AS, Antony P, Linster CL, Bolognin S, Ahluwalia A, Schamborn JC. El cultivo milifluidico mejora la vitalidad y diferenciación organoides del cerebro medio humano.

Sistema microscópico de chip de cocultivo de múltiples órganosEn este estudio, los autores establecieron un ® Cultivos de organoides cerebrales estables en condiciones de microfluídicos de chips de órganos y se compararon con el uso de métodos de oscilación orbital continua en dinámica de fluidos computacional (cfd) y métodos experimentales convencionales. El análisis cfd es para determinar si las diferencias en la cantidad de oxígeno calculadas en los dos dispositivos experimentales pueden usarse para explicar cualquier diferencia observada en los organoides cultivados en ambas condiciones. Esta comparación muestra una mejora en la calidad del cultivo, incluyendo un "núcleo muerto" reducido y confirmado por el modelo, y un aumento en la diferenciación dopaminérgica.

2) Ramachandran S, Schirmer K, Münst B, Heinz S, Ghafoory S, Wölfl S, Simon-Keller K, Marx A, Øie C, Ebert M, Walles H, Braspenning J y Breitkopf-Heinlein K (2015). Generación in vitro de estructuras organoides funcionales del hígado utilizando células humanas adultas.

Sistema microscópico de chip de cocultivo de múltiples órganosEn este estudio, los autores utilizaron upcyte ® Las células hepáticas humanas generan organoides hepáticos in vitro, en kirkstall Quadi vivo ® Después de 10 días de cultivo adicional en el chip de órganos, estos organoides hepáticos mostraron características típicas de la función parenquimal hepática, incluyendo la actividad del citocromo p450, cyp3a4, cyp2b6 y cyp2c9, así como la expresión de arnm de algunos genes marcadores y otras enzimas.

3) Las células cancerosas crecidas en 3D bajo flujo de fluido exhiben un fenotipo agresivo y una respuesta reducida al tratamiento anticancerígeno doxorubicina, Tayebeh Azimi, Marilena Loizidou y Miriam V. Dwek

La importancia del microambiente tumoral (tme) como regulador del comportamiento de las células cancerosas ha sido reconocida por GongRen y ha llevado al desarrollo de modelos de cáncer in vitro 3D. El modelo in vitro de laboratorio 3D del cáncer está diseñado para resumir las características bioquímicas y biofísicas del microambiente tumoral y para hacer posible el estudio del cáncer y nuevos tratamientos de una manera fisiológicamente relevante. Los autores de este trabajo estudiaron la vitalidad celular y los niveles de expresión de los genes relacionados con la apoptosis, proliferación y hipoxia de las células de cáncer de mama en condiciones de microfluídico 2d, 3D y 3d, y compararon los niveles de apoptosis, proliferación y hipoxia de las células de cáncer de mama en diferentes condiciones de cultivo.

Durante el experimento, las células cancerosas se prepararon en una densa masa 3D que creó un ® Los organoides tumorales en condiciones de flujo de fluidos en chips de órganos, que exponen los organoides tumorales a condiciones fisiológicas de fluidos y presión, pueden causar cambios en su crecimiento, morfología y sensibilidad al desafío de hualiao. El sistema de modelos proporciona evidencia clave sobre el papel de la densidad tisular y el flujo de fluidos, y proporciona una referencia para los investigadores que utilizan modelos 3d como plataformas de prueba de medicamentos contra el cáncer.

4) Geddes, L., Themistou, E., Burrows, J. F., Buchanan, F. J., y Carson, L. (2021). Evaluación de la citotoxicidad in vitro y modulación de la respuesta inflamatoria por los polímeros bioresorbibles Poli(D,L-lactida-coglicolido) y Poli(L-lactida-co-glicolido).
Los dispositivos médicos deben someterse a una serie de pruebas para garantizar su seguridad en su uso clínico, que son prescritas por la Organización Internacional de normalización (iso). Cada dispositivo médico requiere un análisis de citotoxicidad, que suele ser el primer paso en las pruebas de biocompatibilidad in vitro. Estas pruebas proporcionan un método eficiente para determinar la Citotoxicidad de una sustancia o una sustancia para las células vivas, sin embargo, su uso es limitado porque no se pueden utilizar para determinar la causa de la muerte celular. La prueba de la respuesta inmune in vitro en las primeras etapas del desarrollo de biomateriales aún no se ha incluido en los procedimientos estándar. Una comprensión profunda de la respuesta celular in vitro a los biomateriales ayudará a detectar y predecir posibles reacciones adversas en una etapa temprana.

Para replicar el entorno corporal y aumentar la correlación fisiológica, los autores de este artículo utilizaron kirkstall Quadi vivo ® Sistema de cultivo de flujo de "órganos en el chip" para probar muestras de polímeros.

Susanne Reinhold, Christian Herr, Yiwen Yao, Mehdi Pourrostami y Felix Ritzmann. Modelado de la interacción pulmón-hígado durante la infección en un órgano microfluidico humano en un chip

Las infecciones respiratorias como la neumonía causan altas tasas de mortalidad y morbilidad en todo el mundo. La tecnología de chips de órganos se ha desarrollado en los últimos años para construir modelos de enfermedades basadas en humanos, estudiar mecanismos básicos de enfermedades y proporcionar herramientas para acelerar el desarrollo de medicamentos. El objetivo de este estudio es establecer un sistema de microfluídico pulmonar - hepático para estudiar la interacción de dos módulos de órganos durante la infección.

Los autores utilizaron bronquios humanos primarios (hbecs) o células epiteliales alveolares y células Huh - 7 de cáncer de hígado humano, a través de kirkstall Quadi vivo ® El chip de órganos ha establecido un sistema de microfluídico de dos órganos (pulmón / hígado) para realizar pruebas de cocultivo / estimulación. Se aplicaron hemophilus influenzae inseparable (nthi) y pseudomonas aeruginosa (pao1) al módulo pulmonar. Los medios secretados fueron seleccionados y cuantificados a través del análisis de punto - blot. A través de la secuenciación del arnm, se analizó el efecto de la estimulación bacteriana del epitelio pulmonar en el Transcriptoma de las células hepáticas.

(4) perfil de los usuarios del producto

* Use kirkstall Quadi vivo ® Hay más de 100 instituciones académicas y de investigación en el sistema de microphysiología de chips de órganos, que se encuentran en los Estados unidos, el Reino unido, francia, suecia, austria, italia, los países bajos, suiza, japón, etc. En la actualidad, el sistema microscópico de chip de órganos se ha utilizado con éxito en la construcción de los siguientes modelos de órganos:

V) perfil del fabricante de la marca

Kirkstall Ltd. fue fundada en 2006 y es filial de Braveheart Investment Group plc, con sede en york, Reino Unido. Kirkstall desarrolla un innovador modelo de chip de órganos para un sistema microscópico, Quadi vivo ®。 Como lingdaozhe de la tecnología de chips de órganos, kirkstall ha establecido una gran base de usuarios de laboratorios universitarios conocidos como el Instituto de ingeniería biomédica de la Universidad de oxford, y sus productos son prestigiosos en el ámbito de *.

Beijing kirkstall Biotechnology co., Ltd. es el agente general autorizado de kirkstall Ltd. en Weiyi y dujia en china, y es plenamente responsable de la venta, comercialización y soporte técnico de todos los productos de kirkstall en china.