Hệ thống vi sinh lý chip đồng nuôi cấy đa cơ quan Tandem

(I) Ứng dụng chức năng

Mô hình in vivo có nhiều hạn chế: chi phí thử nghiệm cao hơn, thông lượng hạn chế, các vấn đề đạo đức và sự khác biệt trong nền tảng di truyền. Hơn nữa, chúng cho thấy sự khác biệt sinh lý rất lớn về hiệu ứng thuốc và/hoặc kiểu hình bệnh so với con người, điều này giải thích tại sao các thử nghiệm lâm sàng thường thất bại.

Quasi Vivo của Kirkstall Ltd.zhuanli Technologies ® Hệ thống vi sinh lý chip cơ quan còn được gọi là hệ thống vi chất lỏng "cơ quan trên chip", có các đơn vị nuôi cấy tế bào kết nối với nhau, cung cấp môi trường vi sinh lý trong cơ thể phù hợp hơn cho sự phát triển của các cơ quan, giải quyết sự khác biệt giữa động vật và con người bằng cách cung cấp một mô hình in vitro gần như sinh lý, mô phỏng môi trường vi tế bào, có cấu trúc và chức năng hoàn chỉnh hơn, và có thể mô phỏng nhiều trạng thái bệnh cụ thể của cơ quan trong ống nghiệm, phản ánh quy luật thay đổi động lực của thuốc trong cơ thể và phản ứng thực sự của các cơ quan con người đối với kích thích thuốc, nắm bắt các phản ứng sinh lý phức tạp và đáp ứng các yêu cầu thông lượng cao. Nó là một hệ thống dòng chảy đa buồng cung cấp một giải pháp nhỏ gọn, dễ sử dụng cho nuôi cấy organoid, bao gồm 2D, 3D, rào cản, hoặc đa cơ quan. Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như mô hình bệnh, sàng lọc thuốc và kiểm tra độc tính, y học tái tạo và kỹ thuật mô, nghiên cứu sinh học phát triển, nghiên cứu nhiễm trùng và miễn dịch, y học cá nhân, nghiên cứu ung thư và nhiều hơn nữa.

(II) Đặc điểm hiệu suất

Quasi Vivo ® Là một hệ thống chip cơ quan tuyệt vời, được thiết kế đặc biệt để giải quyết các vấn đề chính mà các nhà nghiên cứu học thuật và công nghiệp gặp phải khi tiến hành nghiên cứu in vitro và in vivo, với những lợi thế hiệu suất sau:
1. Tính dẻo dai chức năng cao
Phương pháp nuôi cấy đa dạng của giao diện khí lỏng, giao diện chất lỏng, khung và sơ đồ dòng chảy có thể được lựa chọn
Cho phép dòng chảy lớp không khí, khí hoặc chất lỏng độc lập, có kiểm soát đến đỉnh và bề mặt bên ngoài
Đáp ứng các yêu cầu thực nghiệm như nuôi cấy đa cơ quan/đa bào, truyền tín hiệu giữa các tế bào. Tăng tốc sự khác biệt và trưởng thành của tế bào organoid, cải thiện sức sống của tế bào, thích hợp cho nuôi cấy lâu dài
2.成像友好
Được trang bị cửa sổ quang học trên bề mặt trên cùng hoặc dưới cùng, tạo điều kiện cho hình ảnh thời gian thực, độ phân giải cao lý tưởng
3. Dễ dàng lấy mẫu
Thu thập mẫu trực tiếp và lấy mẫu mô hoặc chất lỏng
4. Mô phỏng cơ sinh học và gradient nồng độ
Kiểm soát chặt chẽ nhiều biến, có thể mô phỏng các đặc điểm sinh lý như lưu thông máu, động lực dòng dịch giữa các mô, v.v., để cung cấp tín hiệu cơ sinh học cho tế bào; Có thể đạt được việc đồng nuôi cấy tế bào miễn dịch cũng như xây dựng mô hình phức tạp như mạch máu hóa; Được sử dụng để nghiên cứu nhiều quá trình sinh lý như di chuyển tế bào, biệt hóa, phản ứng miễn dịch cũng như di căn ung thư, v.v.
5. Di động và dễ vận hành
Cấu trúc buồng mô-đun nhỏ gọn với mối tương quan sinh lý cao hơn của con người
Dấu chân nhỏ, tiết kiệm không gian, tương thích với vườn ươm của phòng thí nghiệm tiêu chuẩn

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

1) Berger E, Magliaro C, Paczia N, Monzel AS, Antony P, Linster CL, Bolognin S, Ahluwalia A, Schamborn JC. Văn hóa Millifluidic cải thiện sức sống và sự khác biệt của bộ não trung tâm của con người.

Hệ thống vi sinh lý chip đồng nuôi cấy đa cơ quanTrong nghiên cứu này, các tác giả đã xây dựng một trong Kirkstall Quasi Vivo ® Nuôi cấy cơ quan não ổn định trong điều kiện vi chất lỏng của chip cơ quan và được so sánh với phương pháp dao động quỹ đạo liên tục bằng cách sử dụng động lực học chất lỏng tính toán (CFD) và các phương pháp thí nghiệm thông thường. Phân tích CFD được thực hiện để xác định liệu sự khác biệt về lượng oxy được tính toán trong hai thiết bị thí nghiệm có thể được sử dụng để giải thích bất kỳ sự khác biệt nào được quan sát thấy trong các cơ quan nuôi cấy trong cả hai điều kiện hay không. So sánh này cho thấy sự cải thiện về chất lượng nuôi cấy, bao gồm một "lõi chết" giảm, được xác nhận bởi các mô hình và làm tăng sự khác biệt dopaminergic.

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 và Breitkopf-Heinlein K (2015). In Vitro Generation of Functional Liver Organoid-Like Structures Using Adult Human Cells (Thế hệ in vitro của các cấu trúc giống như organoid chức năng gan sử dụng tế bào con người trưởng thành).

Hệ thống vi sinh lý chip đồng nuôi cấy đa cơ quanTrong nghiên cứu này, các tác giả đã sử dụng Upcyte. ® Tế bào gan người tạo ra các cơ quan gan trong ống nghiệm, tại Kirkstall Quasi Vivo ® Sau 10 ngày nuôi cấy thêm trong chip cơ quan, các cơ quan gan này cho thấy các đặc điểm chức năng cơ bản điển hình của gan, bao gồm hoạt động của cytochrome P450, CYP3A4, CYP2B6 và CYP2C9, cũng như biểu hiện mRNA của một số gen đánh dấu và các enzyme khác.

3) Các tế bào ung thư được phát triển trong 3D dưới dòng chảy chất lỏng thể hiện một hình dạng hung hăng và giảm khả năng phản ứng với điều trị chống ung thư doxorubicin, Tayebeh Azimi, Marilena Loizidou & Miriam V. Dwek

Tầm quan trọng của môi trường vi mô khối u (TME) như một chất điều chỉnh hành vi tế bào ung thư đã được gongren và dẫn đến sự phát triển của các mô hình ung thư in vitro 3D. Mô hình in vitro phòng thí nghiệm 3D của ung thư được thiết kế để khái quát các đặc điểm sinh hóa và sinh lý của vi môi trường khối u và nhằm mục đích nghiên cứu ung thư và các phương pháp điều trị mới theo những cách liên quan đến sinh lý. Tác giả nghiên cứu các tế bào ung thư vú trong điều kiện vi chất lỏng 2D, 3D và 3D và so sánh mức độ sống động và biểu hiện tế bào của apoptosis, tăng sinh và các gen liên quan đến thiếu oxy trong các tế bào ung thư vú trong các điều kiện nuôi cấy khác nhau.

Trong quá trình thí nghiệm, các tế bào ung thư được chuẩn bị thành một khối 3D dày đặc, tạo ra một khối trong Kirkstall Quasi Vivo. ® Các cơ quan khối u trong điều kiện dòng chảy của chất lỏng chip cơ quan, tiếp xúc với các cơ quan khối u trong điều kiện sinh lý của chất lỏng và áp suất, dẫn đến những thay đổi trong sự tăng trưởng, hình thái và độ nhạy cảm của chúng đối với thách thức hualiao. Hệ thống mô hình này cung cấp bằng chứng quan trọng về mật độ mô và vai trò của dòng chất lỏng và tài liệu tham khảo cho các nhà nghiên cứu sử dụng mô hình 3D làm nền tảng thử nghiệm thuốc ung thư.

Geddes, L., Themistou, E., Burrows, J. F., Buchanan, F. J., & Carson, L. (năm 2021). Đánh giá độc tính tế bào in vitro và điều chỉnh phản ứng viêm bằng các polymer có thể hấp thu sinh học Poly (D, L-lactide-coglycolide) và Poly (L-lactide-co-glycolide).
Thiết bị y tế phải trải qua một loạt các xét nghiệm để đảm bảo an toàn khi sử dụng lâm sàng, được quy định bởi Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO). Mỗi thiết bị y tế yêu cầu phân tích độc tính tế bào, thường là bước đầu tiên trong thử nghiệm tương thích sinh học in vitro. Các xét nghiệm này cung cấp một phương pháp hiệu quả cao để xác định độc tính tế bào của một chất hoặc một chất đối với các tế bào sống, tuy nhiên, việc sử dụng chúng bị hạn chế vì chúng không thể được sử dụng để xác định nguyên nhân gây chết tế bào. Thử nghiệm đáp ứng miễn dịch in vitro trong giai đoạn đầu phát triển vật liệu sinh học hiện không được đưa vào quy trình tiêu chuẩn. Sự hiểu biết sâu sắc về cách các tế bào trong ống nghiệm phản ứng với vật liệu sinh học sẽ giúp phát hiện sớm và dự đoán các phản ứng bất lợi tiềm ẩn.

Để tái tạo môi trường bên trong cơ thể và tăng sự liên quan sinh lý, tác giả của bài viết này đã áp dụng Kirkstall Quasi Vivo ® Hệ thống nuôi cấy dòng chảy "các cơ quan trên chip", được sử dụng để kiểm tra các mẫu polymer.

5) Susanne Reinhold, Christian Herr, Yiwen Yao, Mehdi Pourrostami, Felix Ritzmann. Mô hình tương tác phổi-gan trong quá trình nhiễm trùng trong cơ quan vi chất lỏng của con người trên chip

Nhiễm trùng đường hô hấp như viêm phổi gây ra tỷ lệ tử vong và bệnh tật cao trên toàn thế giới. Công nghệ chip cơ quan đã phát triển trong vài năm qua để xây dựng các mô hình bệnh dựa trên con người, nghiên cứu các cơ chế bệnh cơ bản và cung cấp các công cụ để tăng tốc phát triển thuốc. Mục đích của nghiên cứu này là thiết lập một hệ thống vi lưu phổi-gan để nghiên cứu sự tương tác của hai mô-đun cơ quan trong quá trình nhiễm trùng.

Các tác giả sử dụng các tế bào phế quản nguyên sinh (HBEC) hoặc biểu mô phế nang và ung thư gan người Huh-7, bởi Kirkstall Quasi Vivo ® Chip cơ quan đã thiết lập một hệ thống kiểm soát vi lưu của cơ quan đôi (phổi/gan) để thực hiện các thử nghiệm đồng nuôi cấy/kích thích. Áp dụng Haemophilus influenzae không phân loại (NTHi) và Pseudomonas aeruginosa (PAO1) cho mô-đun phổi. Phương tiện tiết được sàng lọc và định lượng bằng phân tích dot-blot. Ảnh hưởng của kích thích vi khuẩn biểu mô phổi đối với nhóm phiên mã tế bào gan được phân tích bằng cách giải trình tự mRNA.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Sử dụng Kirkstall Quasi Vivo ® Hệ thống vi sinh lý của chip cơ quan đã có hơn 100 viện nghiên cứu và học thuật, trải rộng khắp Hoa Kỳ, Anh, Pháp, Thụy Điển, Áo, Ý, Hà Lan, Thụy Sĩ, Nhật Bản, v.v. Hiện tại, hệ thống vi sinh lý của chip cơ quan đã được sử dụng thành công trong việc xây dựng các mô hình organoid sau:

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Kirkstall Ltd. được thành lập vào năm 2006 như một công ty con của Braveheart Investment Group plc và có trụ sở tại York, Vương quốc Anh. Kirkstall phát triển Quasi Vivo, một mô hình chip cơ quan sáng tạo cho hệ thống vi sinh lý ®。 Là lingdaozhe của công nghệ chip cơ quan, Kirkstall đã xây dựng một cơ sở người dùng rộng lớn của các phòng thí nghiệm đại học nổi tiếng như Viện Kỹ thuật Y sinh của Đại học Oxford, với các sản phẩm nổi tiếng trong phạm vi *.

Công ty TNHH Công nghệ sinh học Bắc Kinh Kilby là Tổng đại lý Weiyi và Dujia được ủy quyền bởi Kirkstall Ltd. tại Trung Quốc, chịu trách nhiệm hoàn toàn về việc bán tất cả các sản phẩm của Kirkstall tại Trung Quốc, quảng bá thị trường và hỗ trợ kỹ thuật.