Multi-Organ-Serial-Co-Kultivierung-Chip-Mikrophysiologisches System

a) Funktionale Anwendung

In vitro-Modelle haben viele Einschränkungen: hohe Experimentalkosten, begrenzte Durchsatzleistungen, ethische Probleme und Unterschiede im genetischen Hintergrund. Noch wichtiger ist, dass sie im Vergleich zum Menschen erhebliche physiologische Unterschiede in Bezug auf die Wirkung der Medikamente und / oder die Phänotype der Krankheit zeigen, was erklärt, warum klinische Studien häufig scheitern.

Quasi Vivo von Kirkstall Ltd.zhuanli Technologie ® Organ-Chip-Mikrophysiologisches System, auch als mikrofluidisches "Organ auf dem Chip" -System bekannt, hat miteinander verbundene Zellkultureinheiten, die eine physiologischer relevante in-vitro-Mikroumgebung für das organoide Wachstum bieten, und durch die Bereitstellung eines nahe-physiologischen in-vitro-Modells simuliert die zelluläre Mikroumgebung mit einer vollständigeren Struktur und Funktion, löst die Rassenunterschiede zwischen Tieren und Menschen und kann eine Vielzahl von organspezifischen Krankheitszuständen in-vitro simulieren, reflektiert die dynamischen Veränderungsgesetze von Medikamenten im Körper und die reale Reaktion der menschlichen Organe auf Medikamentrestimulationen, erfasst komplexe physiologische Reaktionen und erfüllt die Anforderungen an hohen Durchfluss. Es ist ein mehrkammeriges Flusssystem, das eine kompakte, benutzerfreundliche Lösung für die Organoidenkultur bietet, einschließlich 2D, 3D, Barriere oder mehrerer Organe. Es wird in den Bereichen Krankheitsmodellen, Drogenscreening und Toxizitätstests, regenerative Medizin und Gewebetechnik, Entwicklungsbiologieforschung, Infektions- und Immunforschung, personalisierte Medizin und Krebsforschung weit verbreitet.

b) Leistungsmerkmale

Quasi Vivo ® Als ausgezeichnetes Organchipsystem, das speziell für die Lösung der wichtigsten Probleme entwickelt wurde, mit denen akademische und industrielle Forscher bei der Durchführung von in vitro und in vitro-Forschungen konfrontiert sind, verfügt es über die folgenden Leistungsvorteile:
1. Funktional erweiterbar
Vielfältige Kultivierungsmethoden für Gas-Flüssigkeit-Schnittstellen, Flüssigkeit-Flüssigkeit-Schnittstellen, Ständer und Strömungsschema
Ermöglicht einen unabhängigen, kontrollierten Luft-, Gas- oder Flüssigkeitsstrom nach oben und nach außen
Erfüllen Sie experimentelle Anforderungen wie Multi-Organ / Multi-Zell Co-Kultur, Signalisierung zwischen Zellen. Beschleunigung der Differenzierung und Reifung von Organoiden, Verbesserung der Zellnehmlichkeit, geeignet für die Langzeitkultur
2.成像友好
Ausgestattet mit optischen Fenstern an der oberen oder unteren Oberfläche für eine ideale Echtzeit-hochauflösende Bildgebung
3. Einfacher Zugang zu Proben
Direkte Probenaufnahme und Gewebe- oder Flüssigkeitsproben
4. Simulation von Biomechanik und Konzentrationsgradienten
Die strenge Kontrolle mehrerer Variablen kann physiologische Merkmale wie Blutzirkulation, Flüssigkeitsdynamik zwischen Geweben usw. simulieren und den Zellen biomechanische Signale liefern; Komplexe Modelle wie die Immunzellenkultur und die Vaskulation können aufgebaut werden; Für die Untersuchung vieler physiologischer Prozesse wie Zellmigration, Differenzierung, Immunantwort und Krebsmetastase
5. tragbar und einfach zu bedienen
Kompakte, modulare Kammerstruktur mit höherer physiologischer Relevanz
Kleine, platzsparende Fläche, kompatibel mit Standard-Labor-Inkubatoren

Produktanwendungen und Publikationen

1) Berger E, Magliaro C, Paczia N, Monzel AS, Antony P, Linster CL, Bolognin S, Ahluwalia A, Schamborn JC. Millifluidische Kultur verbessert die Vitalität und Differenzierung des menschlichen Mittelhirns.

Multi-Organ Co-Kultivierung Chip Mikrophysiologisches SystemIn dieser Studie bauten die Autoren eine in Kirkstall Quasi Vivo ® Organ-Chip stabilisierte Cerebraorganienkulturen unter mikroflüssigen Bedingungen und verglichen sie mit kontinuierlichen Orbitalsozilationsmethoden mit berechneter Fluiddynamik (CFD) und konventionellen experimentellen Methoden. Die CFD-Analyse soll bestimmen, ob die Unterschiede in der in beiden experimentellen Geräten berechneten Sauerstoffmenge verwendet werden können, um etwaige Unterschiede zu erklären, die bei Organoiden beobachtet wurden, die unter beiden Bedingungen kultiviert wurden. Dieser Vergleich zeigte eine Verbesserung der Kulturqualität, einschließlich einer reduzierten "toten Kern", und wurde durch das Modell bestätigt und erhöhte Dopaminergie Differenzierung.

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 und Breitkopf-Heinlein K (2015). In Vitro-Generation von funktionellen Leberorganoid-ähnlichen Strukturen unter Verwendung von erwachsenen menschlichen Zellen.

Multi-Organ Co-Kultivierung Chip Mikrophysiologisches SystemIn dieser Studie verwendeten die Autoren upcyte ® Menschliche Leberzellen produzieren Leberorgane in vitro, in Kirkstall Quasi Vivo ® Nach 10 Tagen weiterer Kultivierung in Organchips zeigten diese Leberorgane typische Leberfunktionalitätsmerkmale, einschließlich der Aktivität von Zytochromen P450, CYP3A4, CYP2B6 und CYP2C9 sowie der mRNA-Expression einiger Markergene und anderer Enzyme.

3) Krebszellen, die in 3D unter Flüssigkeitsstrom gewachsen werden, zeigen einen aggressiven Phänotyp und reduzierte Reaktionsfähigkeit auf die Anti-Krebsbehandlung Doxorubicin, Tayebeh Azimi, Marilena Loizidou & Miriam V. Dwek

Die Bedeutung der Tumor-Mikroumgebung (TME) als Regulator des Verhaltens von Krebszellen wurde gongren und führte zu der Entwicklung von 3D in vitro Krebsmodellen. 3D-Labor-in-vitro-Modelle von Krebs sollen die biochemischen und biophysikalischen Eigenschaften der Tumor-Mikroumgebung zusammenfassen und darauf abzielen, die Forschung von Krebs und neue Behandlungsmethoden auf physiologisch relevante Weise zu ermöglichen. Die Autoren untersuchten Brustkrebszellen unter 2D-, 3D- und 3D-Mikroflüssigkeitsbedingungen und verglichen die zelluläre Vitalität und die Expression von apoptotischen, proliferativen und sauerstoffmangelsbezogenen Genen in Brustkrebszellen unter verschiedenen Kulturbedingungen.

Während des Experiments wurden die Krebszellen zu einem dichten 3D-Klumpen vorbereitet, um einen Quasi Vivo in Kirkstall zu schaffen. ® Tumoroide unter Flüssigkeitsflussbedingungen des Organchips, die Tumoroide unter physiologischen Bedingungen von Flüssigkeit und Druck aussetzen, führen zu Veränderungen in ihrem Wachstum, ihrer Morphologie und ihrer Empfindlichkeit für die Herausforderung von Hualiao. Das Modellsystem liefert wichtige Beweise für die Rolle von Gewebedichte und Flüssigkeitsfluss und ist eine Referenz für Forscher, die 3D-Modelle als Plattform für die Testung von Krebsmedikamenten verwenden.

4) Geddes, L., Themistou, E., Burrows, J. F., Buchanan, F. J., & Carson, L. (2021). Bewertung der In Vitro-Zytotoxicität und Modulation der Entzündungsreaktion durch die Bioresorbaren Polymere Poly(D,L-Lactid-Coglycolid) und Poly(L-Lactid-Coglycolid).
Medizinische Geräte müssen eine Reihe von Tests durchlaufen, um sicherzustellen, dass sie in der klinischen Anwendung sicher sind, die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) vorgeschrieben werden. Jedes medizinische Gerät erfordert eine Zytotoxizitätsanalyse, die in der Regel der erste Schritt für in vitro Biokompatibilitätstests ist. Diese Tests bieten eine effektive Methode, um die Zytotoxizität einer Substanz oder einer Substanz für lebende Zellen zu bestimmen, aber ihre Verwendung ist begrenzt, da sie nicht verwendet werden können, um die Ursache des Zelltodes zu bestimmen. In vitro-Tests der Immunantwort in den frühen Stadien der Entwicklung von Biomaterialien sind derzeit nicht in die Standardverfahren enthalten. Ein tieferes Verständnis der in vitro-Zellreaktion auf biologisches Material wird dazu beitragen, potenzielle unerwünschte Reaktionen frühzeitig zu erkennen und vorherzusagen.

Um die in-vivo-Umgebung zu replizieren und die physiologische Relevanz zu erhöhen, haben die Autoren dieses Artikels Kirkstall Quasi Vivo verwendet. ® Ein „Organ-on-Chip“-Flusskultursystem zum Testen von Polymerproben.

5) Susanne Reinhold, Christian Herr, Yiwen Yao, Mehdi Pourrostami, Felix Ritzmann. Modellierung der Lunge-Leber-Interaktion während einer Infektion in einem menschlichen mikrofluidischen Organ-on-a-Chip

Atemwegsinfektionen wie Lungenentzündung verursachen weltweit hohe Sterblichkeitsraten und Krankheitsraten. Die Organ-Chip-Technologie hat sich in den letzten Jahren entwickelt, um menschliche Krankheitsmodelle aufzubauen, grundlegende Krankheitsmechanismen zu untersuchen und Werkzeuge zur Beschleunigung der Medikamentenentwicklung bereitzustellen. Ziel dieser Studie war es, ein Lunge-Leber-Mikrofluidsystem zu bauen, um die Wechselwirkungen zweier Organmodulen während der Infektion zu untersuchen.

Die Autoren nutzten primitive menschliche Bronchzellen (HBECs) oder Lungenfollikuläre Epithelizellen und menschlichen Leberkrebs Huh-7-Zellen, durch Kirkstall Quasi Vivo ® Der Organchip baut ein doppeltes Organ (Lunge/Leber) Mikrofluidsystem auf, um Co-Kultur-/Stimulationstests durchzuführen. Unklassifizierbare Influenza-Hemophilien (NTHi) und Kupfergrün-Fake-Monozyten (PAO1) wurden auf Lungenmodule angewendet. Das sekretierte Medium wird durch Dot-Blot-Analyse gefiltert und quantifiziert. Durch die mRNA-Sequenzierung wurden die Auswirkungen der Lungenepithelbakterien-Stimulation auf das Leberzelltranskriptome analysiert.

4) Produktbenutzerprofil

Mit dem Kirkstall Quasi Vivo ® Es gibt über 100 akademische und Forschungseinrichtungen für Organchip-Mikrophysiologie in den USA, Großbritannien, Frankreich, Schweden, Österreich, Italien, den Niederlanden, der Schweiz und Japan. Derzeit wurden Organchip-Mikrophysiologische Systeme erfolgreich für den Aufbau der folgenden Organtypenmodelle verwendet:

(5) Profil der Markenhersteller

Kirkstall Ltd. wurde 2006 als Tochtergesellschaft der Braveheart Investment Group plc mit Sitz in York, Großbritannien gegründet. Kirkstall entwickelt das Organchipmodell Quasi Vivo für ein innovatives Mikrophysiologisches System ®。 Als Lingdaozhe der Organ-Chip-Technologie hat Kirkstall eine große Benutzergruppe von renommierten Universitätslaboren wie dem Institute for Biomedical Engineering der Universität von Oxford aufgebaut, die einen guten Ruf in der Produktreihe genießen.

Beijing Kilby Biotechnology Co., Ltd. ist der autorisierte Hauptvertreter von Kirkstall Ltd. für weiyi und dujia in China und ist für den Vertrieb, die Vermarktung und den technischen Support aller Kirkstall-Produkte in China verantwortlich.