Système de co - culture sur puce en série organoïde

I) applications fonctionnelles

Les modèles in vivo présentent de nombreuses limites: coûts expérimentaux plus élevés, débit limité, problèmes éthiques et différences dans le contexte génétique. Plus important encore, ils présentent de grandes différences physiologiques par rapport aux humains en ce qui concerne les effets des médicaments et / ou le phénotype de la maladie, ce qui explique pourquoi les essais cliniques échouent souvent.

Quasi vivo par kirkstall Ltd. Zhuanli technologie ® Le système microphysiologique de puce d'organe également connu sous le nom de système « d'organe sur puce » microfluidique, avec des cellules de culture interconnectées, fournit un microenvironnement in vivo plus physiologiquement pertinent pour la croissance organoïde, en fournissant un modèle in vitro presque physiologique, simulant le microenvironnement cellulaire, avec une structure et une fonction plus complètes, résolvant les différences génétiques entre les animaux et les humains, et peut simuler l'état pathologique spécifique d'un certain nombre d'organes in vitro, reflétant la loi de changement dynamique du médicament dans le corps et la réponse réelle des organes humains au stimulus du médicament, capturant une réponse physiologique complexe et répondant aux exigences de haut débit. Il s'agit d'un système d'écoulement multicellulaire offrant une solution compacte et facile à utiliser pour la culture d'organoïdes en 2D, 3D, barrière, ou Multi - organes. Il est largement utilisé dans les domaines des modèles de maladies, des tests de dépistage et de toxicité des médicaments, de la Médecine régénérative et de l'ingénierie tissulaire, de la recherche en biologie du développement, de la recherche sur les infections et l'immunité, de la médecine personnalisée et de la recherche sur le cancer.

Ii) Caractéristiques de performance

Quasi Vivo ® En tant qu'excellent système de puce d'organe spécialement conçu pour résoudre les principaux problèmes rencontrés par les chercheurs universitaires et industriels lors de la réalisation d'études in vitro et in vivo, il présente les avantages de performance suivants:
1. Forte ductilité fonctionnelle
Diverses méthodes de culture avec interface gaz - liquide, interface liquide - liquide, échafaudage et Protocole d'écoulement sélectionnables
Permet un écoulement laminaire indépendant et contrôlable d'air, de gaz ou de liquide vers l'extrémité supérieure et l'extérieur de la base
Répondre à des exigences expérimentales telles que la co - culture Multi - organes / multicellulaires, la transmission de signaux entre les cellules, etc. Accélère la différenciation et la maturation des cellules organoïdes, améliore la viabilité cellulaire, convient à la culture à long terme
2.成像友好
Équipé d'une fenêtre optique sur la surface supérieure ou inférieure pour une imagerie haute résolution idéale en temps réel
3. Facile à obtenir des échantillons
Prélèvement direct d'échantillons et prélèvement d'échantillons de tissus ou de liquides
4. Biomécanique simulée et gradients de concentration
Contrôle strict de plusieurs variables qui peuvent simuler des caractéristiques physiologiques telles que la circulation sanguine, la dynamique du flux liquide intertissulaire, etc., fournissant des signaux biomécaniques aux cellules; La co - culture de cellules immunitaires peut être réalisée ainsi que la construction de modèles complexes tels que la vascularisation; Pour l'étude de nombreux processus physiologiques tels que la migration cellulaire, la différenciation, la réponse immunitaire, ainsi que la métastase du cancer, etc.
5. Portable et facile à utiliser
Structure de chambre modulaire compacte avec une plus grande pertinence physiologique humaine
Petit encombrement, gain de place, peut être compatible avec les incubateurs des laboratoires standard

Iii) cas d'application de produits et publications

1) Berger E, Magliaro C, Paczia N, Monzel AS, Antony P, Linster CL, Bologne S, Ahluwalia A, Schamborn JC. La culture millifluidique améliore la vitalité et la différenciation des organoïdes du cerveau moyen humain.

Organoid tandem système de culture sur puceDans cette étude, les auteurs ont établi un dans kirkstall quasi vivo ® Des cultures d'organoïdes cérébraux stables dans des conditions microfluidiques de puces d'organes ont été comparées à l'utilisation de la dynamique des fluides computationnelle (CFD) et à la méthode d'oscillation orbitale continue des méthodes expérimentales conventionnelles. L'analyse CFD a été réalisée pour déterminer si les différences dans la quantité d'oxygène calculée dans les deux dispositifs expérimentaux pouvaient être utilisées pour expliquer les différences observées dans les organoïdes cultivés dans les deux conditions. Cette comparaison a montré une amélioration de la qualité de la culture, y compris un « noyau mort» réduit, confirmé par le modèle et une différenciation dopaminergique accrue.

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 et Breitkopf-Heinlein K (2015). Génération in vitro de structures organoïdes fonctionnelles du foie en utilisant des cellules humaines adultes.

Organoid tandem système de culture sur puceDans cette étude, les auteurs ont utilisé upcyte ® Hépatocytes humains produisant des organoïdes hépatiques in vitro à kirkstall quasi vivo ® Après 10 jours de culture supplémentaire dans des puces d'organes, ces organoïdes hépatiques présentaient des caractéristiques fonctionnelles parenchymatiques hépatiques typiques, notamment l'activité du cytochrome P450, du CYP3A4, du CYP2B6 et du cyp2c9, ainsi que l'expression de l'ARNm de certains gènes marqueurs et d'autres enzymes.

3) Les cellules cancéreuses cultivées en 3D sous flux de liquide présentent un phénotype agressif et une réponse réduite au traitement anticancéreux doxorubicine, Tayebeh Azimi, Marilena Loizidou & Miriam V. Dwek

L'importance du microenvironnement tumoral (TME) en tant que modulateur du comportement des cellules cancéreuses a été Gongren et a conduit au développement de modèles de cancer 3D in vitro. Les modèles in vitro de laboratoire 3D du cancer visent à généraliser les caractéristiques biochimiques et biophysiques du microenvironnement tumoral et visent à permettre l'étude du cancer et de nouvelles approches thérapeutiques d'une manière physiologiquement pertinente. Les auteurs de cet article ont étudié les cellules cancéreuses du sein dans des conditions microfluidiques 2D, 3D et 3D et ont comparé les niveaux de viabilité cellulaire et d'expression des gènes liés à l'apoptose, à la prolifération et à l'hypoxie dans les cellules cancéreuses du sein dans différentes conditions de culture.

Au cours de l'expérience, les cellules cancéreuses ont été préparées en un amas dense en 3D, créant un dans kirkstall quasi vivo. ® Les organoïdes tumoraux dans les conditions d'écoulement de fluide de la puce d'organe, les conditions physiologiques d'exposition des organoïdes tumoraux aux fluides et à la pression, entraînent des changements dans leur croissance, leur morphologie et leur sensibilité au défi hualiao. Le système de modèle fournit des preuves clés du rôle de la densité tissulaire et de l'écoulement des fluides, et sert de référence aux chercheurs qui utilisent des modèles 3D comme plate - forme de test de médicaments contre le cancer.

4) Geddes, L., Themistou, E., Burrows, J. F., Buchanan, F. J., et Carson, L. (2021). Évaluation de la cytotoxicité in vitro et modulation de la réponse inflammatoire par les polymères biorésorbables Poly(D,L-lactide-coglycolide) et Poly(L-lactide-co-glycolide).

Les dispositifs médicaux doivent être soumis à une série d'essais pour s'assurer qu'ils sont sûrs pour un usage clinique, qui sont prescrits par l'Organisation internationale de normalisation (ISO). Chaque dispositif médical nécessite une analyse de Cytotoxicité, qui est souvent la première étape d'un test de biocompatibilité in vitro. Ces tests fournissent un moyen très efficace de déterminer la Cytotoxicité d'une substance ou d'une substance pour les cellules vivantes, mais leur utilisation est limitée car ils ne peuvent pas être utilisés pour déterminer la cause de la mort cellulaire. Le test de la réponse immunitaire in vitro aux premiers stades du développement du matériel biologique n'est actuellement pas inclus dans les procédures standard. Une compréhension approfondie de la réponse des cellules in vitro au matériel biologique aidera à détecter et à prédire les effets indésirables potentiels à un stade précoce.

Pour reproduire l'environnement in vivo et augmenter la pertinence physiologique, les auteurs de cet article ont adopté kirkstall quasi vivo ® Système de culture de flux "Organ on Chip" pour tester des échantillons de polymères.

5) Susanne Reinhold, Christian Herr, Yiwen Yao, Mehdi Pourrostami, Felix Ritzmann. Modélisation de l'interaction poumon-foie pendant une infection dans un organe microfluidique humain sur puce


Les infections respiratoires telles que la pneumonie entraînent des taux élevés de mortalité et de morbidité dans le monde entier. La technologie des puces d'organes s'est développée au cours des dernières années pour établir des modèles de maladies à base humaine, étudier les mécanismes fondamentaux de la maladie et fournir des outils pour accélérer le développement de médicaments. Le but de cette étude était de mettre en place un système microfluidique poumon - foie pour étudier l'interaction des deux modules d'organes au cours de l'infection.

Les auteurs ont utilisé des bronches humaines primaires (hbecs) ou des cellules épithéliales alvéolaires et des cellules humaines du cancer du foie huh - 7 via kirkstall quasi vivo ® La puce d'organe établit un système microfluidique à deux organes (poumon / foie) pour effectuer des tests de co - culture / stimulation. Haemophilus influenzae non typable (nthi) et Pseudomonas aeruginosa (pao1) ont été appliqués au module pulmonaire. Le milieu sécrété est criblé par analyse dot - blot et quantifié. L'effet de la stimulation bactérienne épithéliale pulmonaire sur le Transcriptome des hépatocytes a été analysé par séquençage de l'ARNm.

Iv) profil des utilisateurs du produit

* avec kirkstall quasi vivo ® Plus de 100 institutions académiques et de recherche sur les systèmes microphysiques à puces d'organes ont été établies aux États - Unis, au Royaume - Uni, en France, en Suède, en Autriche, en Italie, aux Pays - Bas, en Suisse, au Japon, etc. Le système microphysiologique actuel de puce d'organe a été employé avec succès dans la construction des modèles organoïdes suivants:

(v) Profil du fabricant de la marque

Fondée en 2006, kirkstall Ltd. Est une filiale de Braveheart Investment Group PLC, dont le siège social est situé à York, au Royaume - Uni. Kirkstall développe un modèle innovant de puce d'organe pour un système microphysique quasi vivo ®。 En tant que lingdaozhe de la technologie des puces d'organes, kirkstall a construit une vaste base d'utilisateurs de laboratoires universitaires prestigieux tels que l'Institut de génie biomédical de l'Université d'Oxford, avec des produits qui ont acquis une réputation dans la gamme *.

Beijing Kilby Biotechnology Co., Ltd. Est l'agent général autorisé de Weiyi et dujia de kirkstall Ltd. En Chine et est entièrement responsable des ventes, de la promotion du marché et du support technique de tous les produits de kirkstall en Chine.