Система совместного культивирования органоидных чипов

(i) Функциональное применение

Внутренние модели имеют много ограничений: высокая стоимость экспериментов, ограниченная пропускная способность, этические проблемы и различия в генетическом контексте. Более того, они демонстрируют огромные физиологические различия по сравнению с людьми с точки зрения эффекта лекарств и / или фенотипа заболевания, что объясняет частые неудачи клинических испытаний.

Технология Quasi Vivo от Kirkstall Ltd.zhuanli ® Микрофизиологическая система органного чипа, также известная как микрожидкостная система « орган на чипе», С взаимосвязанными ячейками клеточной культуры для роста органоидов, чтобы обеспечить более физиологическую корреляцию внутренней микросреды, обеспечивая почти физиологическую модель in vitro, имитируя микросреду клеток, с более полной структурой и функцией, чтобы решить видовые различия между животными и людьми, и может имитировать состояние многих специфических заболеваний органов in vitro, отражать динамические изменения в организме и реальную реакцию органов человека на стимуляцию наркотиков, захватывать сложные физиологические реакции и удовлетворять требованиям высокого потока. Это многокамерная подвижная система, которая предлагает компактное и простое в использовании решение для органоидной культуры, включая 2D, 3D, барьеры или мультиорганоиды. Широко используются в таких областях, как модели заболеваний, скрининг лекарств и тесты на токсичность, регенеративная медицина и тканевая инженерия, исследования в области биологии развития, исследования инфекций и иммунитета, персонализированная медицина, исследования рака.

(2) Характеристики производительности

Quasi Vivo ® В качестве превосходной системы микросхем органов, специально разработанной для решения основных проблем, с которыми сталкиваются академические и промышленные исследователи при проведении исследований in vitro и in vitro, она имеет следующие преимущества производительности:
1. Сильная растяжимость функций
Разнообразные способы культивирования с использованием интерфейса газожидкости, интерфейса жидкости, кронштейна и схемы потока
Позволяет независимым, контролируемым потокам воздуха, газа или жидкости течь в верхнюю и наружную стороны фундамента.
Удовлетворение экспериментальных требований, таких как многоорганная / многоклеточная совместная культура, передача сигналов между клетками. Ускоряет дифференциацию и созревание органоидных клеток, повышает жизнеспособность клеток, подходит для долгосрочного культивирования
2.成像友好
Оборудована оптическими окнами на верхней или нижней поверхности для идеального изображения с высоким разрешением в реальном времени
3. Легкость получения выборки
Непосредственный сбор образцов и получение образцов тканей или жидкостей
4. Моделирование биомеханики и градиентов концентрации
Строгий контроль нескольких переменных может имитировать физиологические характеристики, такие как кровообращение, динамика потока жидкости между тканями и т. Д. Для клеток, чтобы обеспечить биомеханические сигналы; Может быть реализована комбинированная культура иммунных клеток и построение сложных моделей, таких как ангиогенизация; Используется для изучения различных физиологических процессов, таких как миграция клеток, дифференциация, иммунный ответ и метастазы рака.
5. Портативный и простой в эксплуатации
Компактная модульная камерная структура с более высокой физиологической корреляцией человека
Небольшая площадь, экономия пространства, совместимая с инкубаторами стандартной лаборатории

(3) Примеры применения продукции и публикация литературы

1) Berger E, Magliaro C, Paczia N, Monzel AS, Antony P, Linster CL, Bolognin S, Ahluwalia A, Schamborn JC. Миллифлуидная культура улучшает жизнеспособность и дифференциацию органоидов среднего мозга человека.

Системы культивирования органоидных чиповВ этом исследовании авторы создали проект в Kirkstall Quasi Vivo ® Стабильные культуры органоидов головного мозга в условиях микрожидкости органного чипа были сопоставлены с методом непрерывных орбитальных колебаний с использованием вычислительной гидродинамики (CFD) и обычных экспериментальных методов. Анализ CFD предназначен для определения того, могут ли различия в количестве кислорода, рассчитанные на двух экспериментальных установках, быть использованы для объяснения любых различий, наблюдаемых в органоидах, культивируемых в обоих условиях. Это сравнение показывает улучшение качества культивирования, в том числе уменьшение « мертвого ядра», и подтверждается моделью, и увеличивает дифференциацию дофаминовой энергии.

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 и Breitkopf-Heinlein K (2015). In vitro генерирование функциональных органоидных структур печени с использованием взрослых человеческих клеток.

Системы культивирования органоидных чиповВ этом исследовании авторы используют upcyte ® Клетки печени человека вырабатывают печеночные органы вне организма, в Kirkstall Quasi Vivo ® Через 10 дней после дальнейшего культивирования в микросхемах органов эти печеночные органы демонстрируют типичные основные функциональные характеристики печени, включая активность цитохромов P450, CYP3A4, CYP2B6 и CYP2C9, а также экспрессию мРНК некоторых маркеров генов и других ферментов.

3) Раковые клетки, выращенные в 3D при потоке жидкости, демонстрируют агрессивный фенотип и сниженную реакцию на противораковое лечение доксорубицином, Тайебех Азими, Марилена Лоизиду и Мириам В. Двек

Важность опухолевой микросреды (TME) в качестве регулятора поведения раковых клеток была gongren и привела к разработке 3D - модели рака in vitro. 3D - лабораторные экстракорпоральные модели рака предназначены для обобщения биохимических и биофизических характеристик микросреды опухоли и направлены на физиологическую релевантность, чтобы сделать возможным изучение рака и новых методов лечения. Авторы исследования изучили клеточную активность и экспрессию клеток рака молочной железы в 2D, 3D и 3D микрожидкостных условиях и сравнили уровни увядания, размножения и гипоксии, связанные с генами рака молочной железы, в различных условиях культивирования.

В ходе эксперимента раковые клетки были сгруппированы в плотный 3D - кластер, который был создан в Kirkstall Quasi Vivo. ® Опухообразные органы в условиях текучести жидкости в микросхемах органов, подвергая их воздействию жидкостей и стрессовых физиологических условий, могут привести к изменениям в их росте, форме и чувствительности к вызовам hualiao. Модельная система предоставляет ключевые доказательства роли плотности тканей и потока жидкости, а также ориентиры для исследователей, которые используют 3D - модели в качестве платформы для тестирования лекарств от рака.

4) Geddes, L., Themistou, E., Burrows, J. F., Buchanan, F. J., & Carson, L. (2021). Оценка цитотоксичности in vitro и модуляция воспалительного ответа биорезорбируемыми полимерами поли(D,L-лактид-когликолид) и поли(L-лактид-когликолид).

Медицинское оборудование должно пройти ряд испытаний, чтобы убедиться, что оно безопасно для клинического использования, которые регулируются Международной организацией по стандартизации (ISO). Каждое медицинское оборудование требует цитотоксического анализа, который обычно является первым шагом в тестировании на биосовместимость in vitro. Эти тесты предлагают эффективный метод определения клеточной токсичности вещества или вещества для живых клеток, однако их использование ограничено, поскольку они не могут быть использованы для определения причины смерти клеток. Тестирование иммунных реакций in vitro на ранних стадиях разработки биологических материалов в настоящее время не включено в стандартные процедуры. Углубленное понимание реакции клеток in vitro на биоматериал поможет обнаружить и предсказать потенциальные неблагоприятные реакции на ранней стадии.

Чтобы воспроизвести внутреннюю среду и увеличить физиологическую корреляцию, авторы использовали Kirkstall Quasi Vivo. ® « Органы на чипе» проточная система культивирования, используемая для тестирования образцов полимеров.

5) Сюзанна Рейнхольд, Кристиан Херр, Йивен Яо, Мехди Пурростами, Феликс Рицман. Моделирование взаимодействия легких и печени во время инфекции в микрожидком органе человека на чипе


Респираторные инфекции, такие как пневмония, являются причиной высокой смертности и заболеваемости во всем мире. Технология органных чипов была разработана за последние несколько лет для создания моделей заболеваний на основе людей, изучения основных механизмов заболевания и предоставления инструментов для ускорения разработки лекарств. Целью этого исследования является создание системы микроконтроля легких - печени для изучения взаимодействия двух модулей органов во время инфекции.

Авторы использовали проточеловеческие бронхи (HBECs) или альвеолярные эпителиальные клетки и клетки Huh - 7 рака печени человека через Kirkstall Quasi Vivo ® Органные чипы создали систему микроконтроля потока двойного органа (легких / печени) для проведения испытаний на общую культуру / стимуляцию. Применение неделимого типа гемофильной палочки гриппа (NTHi) и медно - зеленого псевдомоноцита (PAO1) к легочному модулю. Отбор выделенной среды с помощью анализа dot - blot и количественная оценка. С помощью секвенирования мРНК анализируется влияние бактериальной стимуляции легочного эпителия на группы транскрипции клеток печени.

(iv) Обзор пользователей продукции

Использование Kirkstall Quasi Vivo ® Академических и научно - исследовательских институтов по микрофизиологическим системам органных чипов насчитывается более 100 + по всей территории США, Великобритании, Франции, Швеции, Австрии, Италии, Нидерландов, Швейцарии, Японии и так далее. В настоящее время микрофизиологическая система микрочипов органов успешно используется для построения следующих моделей органов:

(5) Краткое описание производителя марки

Kirkstall Ltd. была основана в 2006 году и является дочерней компанией Braveheart Investment Group plc со штаб - квартирой в Йорке, Великобритания. Компания Kirkstall разработала инновационную модель микрофизиологической системы для органов Quasi Vivo ®。 Будучи Lingdaozhe в области технологии микросхем для органов, Kirkstall создал огромную базу пользователей в престижных университетских лабораториях, таких как Институт биомедицинской инженерии Оксфордского университета, и продукты, которые имеют репутацию в * диапазоне.

Beijing Kilby Biotech Co., Ltd. является уполномоченным генеральным агентом Kirkstall в Китае Weiyi и Dujia и несет общую ответственность за продажу, продвижение на рынке и техническую поддержку всей продукции Kirkstall в Китае.