Микрожидкостная клеточная культура - Microfluidic cell culture

Микрожидкостная клеточная культура объединяет знания из биологии, биохимии, инженерии и физики для разработки устройств и методов для культивирования, поддержания, анализа и экспериментов с клетками на микромасштабе.[1][2] Он сливается микрофлюидика, набор технологий, используемых для манипулирования небольшими жидкость объемы (мкл, нл, мкл) в искусственно созданных микросистемы, и культура клеток, что предполагает поддержание и рост клетки в контролируемой лабораторной среде.[3][4] Микрофлюидика использовалась для клеточная биология исследования, поскольку размеры микрофлюидных каналов хорошо подходят для физического масштаба клеток (порядка 10 микрометров).[2] Например, эукариотические клетки имеют линейные размеры от 10 до 100 мкм, что соответствует диапазону размеров микрожидкостей.[4] Ключевым компонентом микрожидкостной клеточной культуры является способность имитировать клеточное микроокружение, которое включает растворимые факторы, которые регулируют клеточную структуру, функцию, поведение и рост.[2] Еще одним важным компонентом устройств является возможность создавать стабильные градиенты, которые присутствуют. in vivo поскольку эти градиенты играют важную роль в понимании хемотаксический, дуротактический, и гаптотаксический воздействие на клетки.[2]

Изготовление

Некоторые аспекты микрофлюидных устройств, относящиеся к культуре клеток, включают:

Материал изготовления имеет решающее значение, поскольку не все полимеры биосовместимы, при этом некоторые материалы, такие как PDMS, вызывают нежелательные адсорбция или же поглощение малых молекул.[9][10] Кроме того, неотвержденные олигомеры PDMS могут попадать в среду для культивирования клеток, что может нанести вред микроокружению.[9] В качестве альтернативы обычно используемому PDMS были достигнуты успехи в использовании термопласты (например, полистирол) в качестве заменяющего материала.[11][12]

Пространственная организация клеток в микромасштабных устройствах во многом зависит от геометрии области культивирования, в которой клетки выполняют функции. in vivo.[13][14] Например, длинные узкие каналы могут потребоваться для культивирования нейроны.[13] Выбранная система перфузии также может повлиять на выбранную геометрию. Например, в системе, которая включает шприцевые насосы, необходимо добавить каналы для входа перфузии, выхода перфузии, отходов и загрузки клеток для поддержания культуры клеток.[15] Перфузия в микрофлюидных клеточных культурах важна для обеспечения длительных периодов культивирования на чипе и дифференциация клеток.[16]

К другим важным аспектам контроля микросреды относятся: плотность посева клеток, уменьшение пузырьков воздуха, поскольку они могут разрушать клеточные мембраны, испарение среды из-за недостаточно влажной среды и поддержание культуры клеток (т.е. регулярная и своевременная смена среды).[17][16][18]

Здоровье клетки определяется как коллективное равновесие основных и специализированных клеточных процессов; в то время как клеточный стрессор определяется как стимул, который вызывает отклонение от его состояния равновесия. Следовательно, здоровье клеток может быть нарушено в микросистемах в зависимости от конструкции платформы или условий эксплуатации. Воздействие стрессоров внутри микросистем может воздействовать на клетки прямым и косвенным образом. Следовательно, важно разработать микрофлюидную систему для клеточных культур таким образом, чтобы минимизировать стрессовые ситуации. Например, минимизируя суспензию клеток, избегая резких геометрических форм (которые, как правило, способствуют образованию пузырьков), проектируя более высокие и широкие каналы (чтобы избежать напряжения сдвига), избегайте термочувствительных гидрогелей ...[19]

Преимущества

Некоторые из основных преимуществ микрожидкостной клеточной культуры включают уменьшенные объемы образцов (особенно важно при использовании первичных клеток, которые часто ограничены) и гибкость для настройки и изучения нескольких микросред в одном устройстве.[3] Уменьшенную популяцию клеток также можно использовать в микромасштабной системе (например, несколько сотен клеток) по сравнению с системами культивирования на макроуровне (которые часто требуют 105 – 107 клетки); это может сделать изучение определенных межклеточных взаимодействий более доступным.[10] Такое уменьшенное количество клеток заставляет изучать неделящиеся или медленно делящиеся клетки (например, стволовые клетки ) проще, чем традиционные методы культивирования (например, колбы, чашки Петри или лунки) из-за меньшего объема образцов.[10][20] Учитывая небольшие размеры в микрофлюидике, ламинарный поток может быть достигнута, что позволяет легко выполнять манипуляции с системой культивирования, не затрагивая другие камеры для культивирования.[20] Ламинарный поток также полезен, поскольку он имитирует in vivo гидродинамика более точно, что часто делает культивирование на микромасштабах более актуальным, чем традиционные методы культивирования.[21] Компартментализованные микрофлюидные культуры также были объединены с визуализацией кальция живых клеток, когда деполяризующие стимулы доставлялись к периферическим окончаниям нейронов, а кальциевые ответы регистрировались в теле клетки.[22] Этот метод продемонстрировал резкую разницу в чувствительности периферических окончаний по сравнению с телом нейрональной клетки к определенным стимулам, таким как протоны.[22] Это отличный пример того, почему так важно изучать периферические терминалы изолированно с использованием устройств для микрожидкостных культур клеток.

Платформы культуры

Традиционная культура клеток

Традиционная двумерная (2D) культура клеток - это культура клеток, которая находится на плоской поверхности, например дно лунок и известен как традиционный метод.[23] Хотя эти платформы полезны для роста и пассирования клеток, которые будут использоваться в последующих экспериментах, они не являются идеальной средой для мониторинга клеточных ответов на стимулы, поскольку клетки не могут свободно перемещаться или выполнять функции, как это наблюдается. in vivo которые зависят от взаимодействий межклеточного материала матрикса.[23] Для решения этой проблемы было разработано множество методов для создания трехмерной (3D) естественной клеточной среды. Одним из примеров трехмерного метода является висящая капля, где капля с растущими клетками подвешена и свисает вниз, что позволяет клеткам расти вокруг и поверх друг друга, образуя сфероид.[24] Метод «висящей капли» использовался для культивирования опухолевых клеток, но он ограничен геометрией сферы.[25] С появлением поли (диметилсилоксан) (PDMS) изготовление микрофлюидных устройств с помощью мягкой литографии[26] микрофлюидные устройства развиваются и доказали свою полезность для имитации естественной трехмерной среды для клеточных культур.[27]

Микрожидкостная клеточная культура

Микрожидкостные устройства позволяют изучать от одной клетки до нескольких сотен клеток в трехмерной среде. Для сравнения, макроскопические 2D-культуры имеют 104 до 107 клетки на ровной поверхности.[28] Микрофлюидика также обеспечивает химические градиенты, непрерывный поток свежей среды, высокопроизводительные испытания и прямой вывод на аналитические приборы.[28] Кроме того, открытые микрофлюидные клеточные культуры такие как «микроканалы» позволяют осуществлять прямые физические манипуляции с клетками с помощью микропипеток.[29] Многие микрофлюидные системы используют гидрогели как внеклеточный матрикс (ECM) носитель, который можно регулировать в зависимости от толщины волокна и размера пор, и было продемонстрировано, что он способствует росту раковых клеток.[30] Безгелевые трехмерные культуры клеток были разработаны, чтобы позволить клеткам расти как в плотной среде, так и в среде с плохим ECM.[31] Хотя эти устройства оказались очень полезными, существуют определенные недостатки, такие как прилипание клеток к поверхности PDMS, диффузия небольших молекул в PDMS и промывание непрореагировавших полимеров PDMS в среду для культивирования клеток.[28]

Использование 3D клеточные культуры в микрофлюидных устройствах привела к области исследований, названной орган на кристалле. Первое сообщение об этих типах микрофлюидных культур было использовано для изучения токсичности метаболитов нафталина для печени и легких (Viravaidya et al.). Эти устройства могут вырастить урезанную версию органо-подобной системы, которую можно использовать для понимания многих биологических процессов.[23] Добавляя дополнительное измерение, можно достичь более продвинутой архитектуры ячеек, и поведение ячеек будет более репрезентативным для in vivo динамика; клетки могут участвовать в улучшенной коммуникации с соседними клетками, и взаимодействия клетки с внеклеточным матриксом можно моделировать.[23][32] В этих устройствах камеры или слои коллагена, содержащие разные типы клеток, могут взаимодействовать друг с другом в течение нескольких дней, в то время как различные каналы доставляют питательные вещества к клеткам.[23][33] Преимущество этих устройств заключается в том, что функцию ткани можно охарактеризовать и наблюдать в контролируемых условиях (например, влияние напряжение сдвига на клетки, влияние циклической деформации или других сил), чтобы лучше понять общую функцию органа.[23][34] Хотя эти 3D-модели лучше функционируют на клеточном уровне, по сравнению с 2D-моделями, все же существуют проблемы. Некоторые из проблем включают: визуализацию клеток, контроль градиентов в статических моделях (т. Е. Без перфузионной системы) и сложность воссоздания сосудистая сеть.[34] Несмотря на эти проблемы, 3D-модели по-прежнему используются в качестве инструментов для изучения и тестирования реакции на наркотики в фармакологический исследования.[23] В последние годы появились микрофлюидные устройства, воспроизводящие сложный in vivo микрососудистая сеть. Органы на чипе также использовались для воспроизведения очень сложных систем, таких как эпителиальные клетки легких, в открытых дыхательных путях, что дает ценную информацию о том, как функционируют многоклеточные системы и ткани. in vivo.[35] Эти устройства способны создавать физиологически реалистичную трехмерную среду, которая желательна в качестве инструмента для скрининга лекарств, доставки лекарств, межклеточных взаимодействий, метастазирования опухолей и т. Д.[36][37] В одном исследовании ученые вырастили опухолевые клетки и протестировали доставку лекарств цисплатина, ресвератрола, тирапазамина (TPZ), а затем измерили влияние лекарств на жизнеспособность клеток.[38]

Мульти-культура в микрофлюидике

По сравнению с очень сложной микросредой in vivo, традиционная монокультура одноклеточных типов in vitro предоставляет только ограниченную информацию о клеточном поведении из-за отсутствия взаимодействия с другими типами клеток. Как правило, передачу сигналов от ячейки к ячейке можно разделить на четыре категории в зависимости от расстояния: эндокринная сигнализация, паракринная передача сигналов, аутокринная сигнализация, и юкстакриновая сигнализация.[39] Например, при паракринной передаче сигналов факторы роста, секретируемые одной клеткой, диффундируют на короткое расстояние к соседней клетке-мишени,[40] тогда как при передаче сигналов juxtacrine связанные с мембраной лиганды одной клетки непосредственно связываются с поверхностными рецепторами соседних клеток.[41] Существует три традиционных подхода к включению передачи сигналов клеток в in vitro культура клеток: перенос в кондиционированной среде, смешанное (или прямое) совместное культивирование и сегрегированное (или непрямое) совместное культивирование.[42] Использование кондиционированных сред, где культуральная среда одного типа клеток (эффектор) вводится в культуру другого типа клеток (ответчик), является традиционным способом включения эффектов растворимых факторов в передачу сигналов клеток.[43] Однако этот метод допускает только одностороннюю передачу сигналов, не применяется к короткоживущим факторам (которые часто разрушаются перед переносом в культуру клеток-респондентов) и не позволяет наблюдать за секретируемыми факторами во времени.[44] В последнее время совместное культивирование стало преобладающим методом изучения влияния клеточной коммуникации путем культивирования двух биологически связанных типов клеток вместе. Смешанное совместное культивирование - это простейший метод совместного культивирования, при котором два типа клеток находятся в прямом контакте в одном культуральном отделении при желаемом соотношении клеток.[45] Клетки могут связываться с помощью паракринной и юкстакринной передачи сигналов, но раздельное лечение и последующий анализ одного типа клеток не всегда осуществимы из-за полностью смешанной популяции клеток.[46][47] Более распространенным методом является сегрегированное совместное культивирование, при котором два типа клеток физически разделены, но могут связываться в общей среде посредством паракринной передачи сигналов. Физический барьер может быть пористой мембраной, твердой стенкой или гидрогель разделитель.[46][47][48][49][50][51] Если физический барьер съемный (например, в PDMS или гидрогель), анализ также можно использовать для изучения клеточной инвазии или миграции клеток.[47][50] Совместные культуры могут быть адаптированы к трех- или многокультурным, которые часто более репрезентативны in vivo условия относительно совместного культивирования.[47][48][52][53]

Мультикультурализм с закрытым каналом

Гибкость микрофлюидных устройств в значительной степени способствует развитию исследований на нескольких культурах за счет улучшения контроля над пространственными структурами. Системы закрытых каналов производства PDMS чаще всего используются, потому что PDMS традиционно позволяла быстрое прототипирование. Например, смешанное совместное культивирование может быть достигнуто в капельная микрофлюидика легко с помощью системы совместной инкапсуляции для изучения паракринный и юкстакриновая сигнализация.[54] Два типа клеток совместно инкапсулируются в капли путем объединения двух потоков растворов агарозы с клетками. После гелеобразования микрогели агарозы будут служить трехмерным микроокружением для совместного культивирования клеток.[54] Сегрегированное совместное культивирование также реализуется в микрофлюидных каналах для изучения паракринной передачи сигналов. Человек альвеолярный эпителиальные клетки и микрососудистые эндотелиальные клетки могут быть совместно культивированы в секционированных каналах PDMS, разделенных тонкой, пористой и растягивающейся мембраной PDMS, чтобы имитировать альвеолярно-капиллярный барьер.[49] Эндотелиальные клетки также можно совместно культивировать с раковыми клетками в монослое, при этом разделенные трехмерной коллаген каркас для исследования эндотелия миграция клеток и рост капилляров.[55] При включении в гели слюнная железа аденоидно-кистозная карцинома (ACC) клетки можно совместно культивировать с ассоциированными с карциномой фибробласт (CAF) в 3D внеклеточный матрикс изучить инвазию рака, регулируемого стромой, в трехмерной среде.[56] Если передача сигналов Juxtacrine должна быть исследована исключительно без передачи паракринных сигналов, можно разработать микрожидкостную матрицу для совместной культивирования отдельных клеток на основе принципа клеточного клапана.[57]

Открытые канальные мультикультурные системы

Хотя микрофлюидика с закрытым каналом (обсуждается в разделе над ) предлагает высокую настраиваемость и биологическую сложность для нескольких культур, операция часто требует опыта обращения и специального оборудования, такого как насосы и клапаны.[47][51] Кроме того, использование PDMS известно, что он оказывает неблагоприятное воздействие на культуру клеток, включая вымывание олигомеров или абсорбцию малых молекул, поэтому биологи часто сомневаются в этом.[58] Следовательно, открытая микрофлюидная устройства из полистирол (PS), хорошо зарекомендовавший себя материал для культивирования клеток, начал появляться.[58] Преимущества открытых мультикультурных дизайнов - это прямой доступ к пипеткам и простота изготовления (микро-фрезерование, 3D печать, литье под давлением, или бритвенной печати - без необходимости последующего этапа склеивания или методов очистки каналов).[47][51][59][60][61] Их также можно добавлять в традиционную посуду для культивирования (лунку или чашка Петри ) при сохранении сложности для экспериментов с несколькими культурами.[47][51][60][61] Например, «монорельсовое устройство», которое формирует стенки гидрогеля вдоль рельса посредством спонтанного капиллярного потока, может быть вставлено в коммерчески доступные 24-луночные планшеты.[60] Гибкая геометрия рисунка достигается простой заменой вставок, напечатанных на 3D-принтере или фрезерованных. Монорельсовое устройство также может быть адаптировано для изучения передачи сигналов растворимого фактора множественного разряда, что затруднительно в традиционных совместных средах совместного культивирования из-за различных требований к средам и культуре для микробных клеток и клеток млекопитающих.[60] Другое открытое устройство для нескольких культур, изготовленное методом бритвенной печати, способно интегрировать многочисленные методы культивирования, включая 2D, 3D, Transwell и культуру сфероидов.[47] Он также показывает улучшенную диффузию, что способствует передаче паракринных сигналов растворимого фактора.[47]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Бхатия С.Н., Ингбер Д.Е. (август 2014 г.). «Микрожидкостные органы-на-чипах». Природа Биотехнологии. 32 (8): 760–72. Дои:10.1038 / nbt.2989. PMID  25093883. S2CID  988255.
  2. ^ а б c d Young EW, Beebe DJ (март 2010 г.). «Основы микрофлюидных клеточных культур в контролируемых микросредах». Обзоры химического общества. 39 (3): 1036–48. Дои:10.1039 / b909900j. ЧВК  2967183. PMID  20179823.
  3. ^ а б Мехлинг М., Тай С. (февраль 2014 г.). «Микрожидкостная клеточная культура». Текущее мнение в области биотехнологии. 25: 95–102. Дои:10.1016 / j.copbio.2013.10.005. PMID  24484886.
  4. ^ а б Уайтсайдс GM (июль 2006 г.). «Истоки и будущее микрофлюидики». Природа. 442 (7101): 368–73. Bibcode:2006 Натур.442..368Вт. Дои:10.1038 / природа05058. PMID  16871203. S2CID  205210989.
  5. ^ Чо Б.С., Шустер Т.Г., Чжу Х, Чанг Д., Смит Г.Д., Такаяма С. (апрель 2003 г.). «Интегрированная микрофлюидная система с пассивным приводом для отделения подвижных сперматозоидов». Аналитическая химия. 75 (7): 1671–5. Дои:10.1021 / ac020579e. PMID  12705601.
  6. ^ Циммерманн М., Шмид Х, Хунцикер П., Деламарш Э. (январь 2007 г.). «Капиллярные насосы для автономных капиллярных систем». Лаборатория на чипе. 7 (1): 119–25. Дои:10.1039 / b609813d. PMID  17180214. S2CID  5583380.
  7. ^ Уокер Джи, Beebe DJ (август 2002 г.). «Пассивный метод откачки для микрофлюидных устройств». Лаборатория на чипе. 2 (3): 131–4. CiteSeerX  10.1.1.118.5648. Дои:10.1039 / b204381e. PMID  15100822.
  8. ^ Ким Л., То YC, Волдман Дж, Ю Х (июнь 2007 г.). «Практическое руководство по микрофлюидной перфузионной культуре адгезивных клеток млекопитающих». Лаборатория на чипе. 7 (6): 681–94. Дои:10.1039 / b704602b. PMID  17538709. S2CID  1453088.
  9. ^ а б Регер К.Дж., Доменек М., Кепсель Д.Т., Карвер К.С., Эллисон-Зельски С.Дж., Мерфи В.Л., Шулер Л.А., Аларид Е.Т., Биби Д.Д. (август 2009 г.). «Биологические последствия микрожидкостной клеточной культуры на основе полидиметилсилоксана». Лаборатория на чипе. 9 (15): 2132–9. Дои:10.1039 / b903043c. ЧВК  2792742. PMID  19606288.
  10. ^ а б c Халлдорссон С., Люкуми Е., Гомес-Сьёберг Р., Флеминг Р.М. (январь 2015 г.). «Преимущества и проблемы микрофлюидных культур клеток в полидиметилсилоксановых устройствах». Биосенсоры и биоэлектроника. 63: 218–231. Дои:10.1016 / j.bios.2014.07.029. PMID  25105943.
  11. ^ Бертье Э., Янг Э. У., Биби Д. (апрель 2012 г.). «Инженеры из ПДМС-земли, биологи из Полистирении». Лаборатория на чипе. 12 (7): 1224–37. Дои:10.1039 / c2lc20982a. PMID  22318426.
  12. ^ van Midwoud PM, Janse A, Merema MT, Groothuis GM, Verpoorte E (май 2012 г.). «Сравнение биосовместимости и адсорбционных свойств различных пластиков для современных микрофлюидных моделей культур клеток и тканей». Аналитическая химия. 84 (9): 3938–44. Дои:10.1021 / ac300771z. PMID  22444457.
  13. ^ а б Ри С.В., Тейлор А.М., Ту СН, Криббс Д.Х., Котман С.В., Чон Н.Л. (январь 2005 г.). «Узорчатая клеточная культура внутри микрофлюидных устройств». Лаборатория на чипе. 5 (1): 102–7. Дои:10.1039 / b403091e. HDL:10371/7982. PMID  15616747. S2CID  45351341.
  14. ^ Folch A, Toner M (1 января 1998 г.). «Клеточные микрорельефы на биосовместимых материалах». Прогресс биотехнологии. 14 (3): 388–92. Дои:10.1021 / bp980037b. PMID  9622519.
  15. ^ Хун Пи Джей, Ли Пи Джей, Сабунчи П, Лин Р., Ли LP (январь 2005 г.). «Массив непрерывных перфузионных микрофлюидных культур клеток для высокопроизводительных клеточных анализов». Биотехнологии и биоинженерия. 89 (1): 1–8. Дои:10.1002 / бит.20289. PMID  15580587.
  16. ^ а б Туровская А, Фигероа-Мазот X, Фольч А (январь 2005 г.). «Дифференциация на чипе: микрофлюидная платформа для долгосрочных исследований клеточных культур». Лаборатория на чипе. 5 (1): 14–9. Дои:10.1039 / b405719h. PMID  15616734.
  17. ^ Мейвантссон I, Beebe DJ (13.06.2008). «Модели клеточных культур в микрофлюидных системах». Ежегодный обзор аналитической химии. 1 (1): 423–49. Bibcode:2008ARAC .... 1..423M. Дои:10.1146 / annurev.anchem.1.031207.113042. PMID  20636085. S2CID  10720180.
  18. ^ Yu H, Александр CM, Beebe DJ (июнь 2007 г.). «Понимание микроканальной культуры: параметры, участвующие в передаче сигналов растворимого фактора». Лаборатория на чипе. 7 (6): 726–30. Дои:10.1039 / b618793e. PMID  17538714. S2CID  31753568.
  19. ^ Варма С., Волдман Дж. (Ноябрь 2018 г.). «Уход за клетками в микросистемах: принципы и практика проектирования и эксплуатации устройств, безопасных для клеток». Лаборатория на чипе. 18 (22): 3333–3352. Дои:10.1039 / C8LC00746B. ЧВК  6254237. PMID  30324208.
  20. ^ а б Гомес-Сьёберг Р., Лейрат А.А., Пироне Д.М., Чен С.С., Quake SR (ноябрь 2007 г.). «Универсальная, полностью автоматизированная микрофлюидная система культивирования клеток». Аналитическая химия. 79 (22): 8557–63. Дои:10.1021 / ac071311w. PMID  17953452.
  21. ^ Cimetta E, Vunjak-Novakovic G (сентябрь 2014 г.). «Микромасштабные технологии регулирования дифференцировки стволовых клеток человека». Экспериментальная биология и медицина. 239 (9): 1255–63. Дои:10.1177/1535370214530369. ЧВК  4476254. PMID  24737735.
  22. ^ а б Кларк AJ, Menendez G, AlQatari M, Patel N, Arstad E, Schiavo G, Koltzenburg M (июль 2018 г.). «Функциональная визуализация в микрофлюидных камерах показывает, что чувствительность сенсорных нейронов по-разному регулируется между областями нейронов». Боль. 159 (7): 1413–1425. Дои:10.1097 / j.pain.0000000000001145. PMID  29419650. S2CID  3441948.
  23. ^ а б c d е ж грамм Бхатия С.Н., Ингбер Д.Е. (август 2014 г.). «Микрожидкостные органы-на-чипах». Природа Биотехнологии. 32 (8): 760–72. Дои:10.1038 / nbt.2989. PMID  25093883. S2CID  988255.
  24. ^ Келлер GM (декабрь 1995 г.). «Дифференциация эмбриональных стволовых клеток in vitro». Текущее мнение в области клеточной биологии. 7 (6): 862–9. Дои:10.1016/0955-0674(95)80071-9. PMID  8608017.
  25. ^ Кельм Дж. М., Тимминс Н. Э., Браун С. Дж., Фуссенеггер М., Нильсен Л. К. (июль 2003 г.). «Метод создания однородных сфероидов многоклеточных опухолей, применимых к широкому спектру типов клеток». Биотехнологии и биоинженерия. 83 (2): 173–80. Дои:10.1002 / бит.10655. PMID  12768623.
  26. ^ Даффи, округ Колумбия, Макдональд Дж. К., Шуэллер О. Дж., Уайтсайдс ГМ (декабрь 1998 г.). «Быстрое прототипирование микрофлюидных систем в поли (диметилсилоксане)». Аналитическая химия. 70 (23): 4974–84. Дои:10.1021 / ac980656z. PMID  21644679.
  27. ^ Гупта Н., Лю Дж. Р., Патель Б., Соломон Д. Е., Вайдья Б., Гупта В. (март 2016 г.). «Трехмерные модели клеточных культур на основе микрофлюидики: полезность в открытии новых лекарств и исследованиях доставки». Биоинженерия и трансляционная медицина. 1 (1): 63–81. Дои:10.1002 / btm2.10013. ЧВК  5689508. PMID  29313007.
  28. ^ а б c Халлдорссон С., Люкуми Э., Гомес-Сьёберг Р., Флеминг Р.М. (январь 2015 г.). «Преимущества и проблемы микрофлюидных культур клеток в полидиметилсилоксановых устройствах». Биосенсоры и биоэлектроника. 63: 218–231. Дои:10.1016 / j.bios.2014.07.029. PMID  25105943.
  29. ^ Хсу Ч., Чен С., Фолч А. (октябрь 2004 г.). ""Микроканалы «для микропипеточного доступа к отдельным клеткам в микрофлюидных средах». Лаборатория на чипе. 4 (5): 420–4. Дои:10.1039 / B404956J. PMID  15472724.
  30. ^ Ма ЙХ, Миддлтон К., Ю Л., Вс Y (2018-04-09). «Обзор микрофлюидных подходов для исследования экстравазации рака во время метастазирования». Микросистемы и нанотехнология. 4: 17104. Дои:10.1038 / micronano.2017.104. ISSN  2055-7434.
  31. ^ Онг С.М., Чжан Ч., То Ю.С., Ким Ш., Фу Х.Л., Тан Ч.и др. (Август 2008 г.). «Безгелевая трехмерная микрофлюидная система культивирования клеток». Биоматериалы. 29 (22): 3237–44. Дои:10.1016 / j.biomaterials.2008.04.022. PMID  18455231.
  32. ^ Pampaloni F, Reynaud EG, Stelzer EH (октябрь 2007 г.). «Третье измерение ликвидирует разрыв между культурой клеток и живой тканью». Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология. 8 (10): 839–45. Дои:10.1038 / nrm2236. PMID  17684528. S2CID  23837249.
  33. ^ Ха Д., Гамильтон Г.А., Ингбер Д.Е. (декабрь 2011 г.). «От трехмерной клеточной культуры к органам на чипах». Тенденции в клеточной биологии. 21 (12): 745–54. Дои:10.1016 / j.tcb.2011.09.005. ЧВК  4386065. PMID  22033488.
  34. ^ а б ван Дуинен В., Триетч С.Дж., Йоре Дж., Вулто П., Ханкемайер Т. (декабрь 2015 г.). «Микрожидкостная трехмерная культура клеток: от инструментов до моделей тканей». Текущее мнение в области биотехнологии. 35: 118–26. Дои:10.1016 / j.copbio.2015.05.002. PMID  26094109.
  35. ^ Бенам К.Х., Вилленаве Р., Луччеси С., Вароне А., Хубо С., Ли Н.Х. и др. (Февраль 2016). «Небольшие дыхательные пути-на-чипе позволяют анализировать воспаление легких человека и реакции на лекарства in vitro». Природные методы. 13 (2): 151–7. Дои:10.1038 / nmeth.3697. PMID  26689262. S2CID  13239849.
  36. ^ Соруш Ф., Чжан Т., Кинг Д. Д., Тан И, Деосаркар С., Прабхакарпандиан Б. и др. (Ноябрь 2016 г.). «Новый микрофлюидный анализ показывает ключевую роль протеинкиназы C δ в регуляции взаимодействия нейтрофилов и эндотелия человека». Журнал биологии лейкоцитов. 100 (5): 1027–1035. Дои:10.1189 / jlb.3ma0216-087r. ЧВК  5069089. PMID  27190303.
  37. ^ Тан И, Соруш Ф, Деосаркар С., Ван Б., Пандиан П., Киани М. Ф. (апрель 2016 г.). «Новая платформа синтетических опухолей для скрининга систем доставки лекарств». Журнал FASEB. Дои:10.1096 / fasebj.30.1_supplement.698.7 (неактивно 04.09.2020).CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2020 г. (связь)
  38. ^ Патра Б., Пэн С.К., Ляо У.Х., Ли СН, Тунг Ю.К. (февраль 2016 г.). «Тестирование лекарств и анализ проточной цитометрии на большом количестве сфероидов опухоли одинакового размера с использованием микрофлюидного устройства». Научные отчеты. 6 (1): 21061. Bibcode:2016НатСР ... 621061П. Дои:10.1038 / srep21061. ЧВК  4753452. PMID  26877244.
  39. ^ Купер, Джеффри М. (2000). «Сигнальные молекулы и их рецепторы». Клетка: молекулярный подход. 2-е издание.
  40. ^ Редактор Р.Дж., Кларк А.Ф. (2008). «Факторы роста и нейротрофические факторы как мишени». Глазная терапия. Эльзевир. С. 87–116. Дои:10.1016 / b978-012370585-3.50007-8. ISBN  978-0-12-370585-3.
  41. ^ Торий К.Ю. (2004). «Богатые лейцином киназы повторяющихся рецепторов в растениях: структура, функция и пути передачи сигнала». Международный обзор цитологии. 234. Эльзевир. С. 1–46. Дои:10.1016 / s0074-7696 (04) 34001-5. ISBN  978-0-12-364638-5. PMID  15066372.
  42. ^ Regier MC, Alarid ET, Beebe DJ (июнь 2016 г.). «Прогресс в понимании гетеротипических взаимодействий в мультикультурных моделях рака груди». Интегративная биология. 8 (6): 684–92. Дои:10.1039 / C6IB00001K. ЧВК  4993016. PMID  27097801.
  43. ^ Lyons RM, Keski-Oja J, Moses HL (май 1988 г.). «Протеолитическая активация латентного трансформирующего фактора роста-бета из среды, кондиционированной фибробластами». Журнал клеточной биологии. 106 (5): 1659–65. Дои:10.1083 / jcb.106.5.1659. ЧВК  2115066. PMID  2967299.
  44. ^ Богданович Д. Р., Лу Х. Х. (апрель 2013 г.). «Изучение межклеточной коммуникации в совместном культивировании». Биотехнологический журнал. 8 (4): 395–6. Дои:10.1002 / биот.201300054. ЧВК  4230534. PMID  23554248.
  45. ^ Гандольфи Ф., Мур Р.М. (сентябрь 1987 г.). «Стимуляция раннего эмбрионального развития овец путем совместного культивирования с эпителиальными клетками яйцевода». Журнал репродукции и фертильности. 81 (1): 23–8. Дои:10.1530 / jrf.0.0810023. PMID  3668954.
  46. ^ а б Бенам К.Х., Вилленаве Р., Луччеси С., Вароне А., Хубо С., Ли Н.Х. и др. (Февраль 2016). «Небольшие дыхательные пути-на-чипе позволяют анализировать воспаление легких человека и реакции на лекарства in vitro». Природные методы. 13 (2): 151–7. Дои:10.1038 / nmeth.3697. PMID  26689262. S2CID  13239849.
  47. ^ а б c d е ж грамм час я Альварес-Гарсия Ю.Р., Рамос-Крус К.П., Агостини-Инфансон Р.Дж., Stallcop LE, Beebe DJ, Уоррик Дж. В., Доменек М. (октябрь 2018 г.). «Открытая мультикультурная платформа для простого и гибкого изучения взаимодействий нескольких типов клеток». Лаборатория на чипе. 18 (20): 3184–3195. Дои:10.1039 / C8LC00560E. PMID  30204194.
  48. ^ а б Hatherell K, Couraud PO, Romero IA, Weksler B, Pilkington GJ (август 2011 г.). «Разработка трехмерной модели гематоэнцефалического барьера для всех людей in vitro с использованием моделей Transwell для моно-, ко- и три-культивирования». Журнал методов неврологии. 199 (2): 223–9. Дои:10.1016 / j.jneumeth.2011.05.012. PMID  21609734. S2CID  6512165.
  49. ^ а б Ха Д., Мэтьюз Б. Д., Маммото А., Монтойя-Завала М., Синь Г. Ю., Ингбер Д. Э. (июнь 2010 г.). «Восстановление функций легких на уровне органов на чипе». Наука. 328 (5986): 1662–8. Дои:10.1126 / science.1188302. PMID  20576885. S2CID  11011310.
  50. ^ а б Ван И.Е., Шан Дж., Чой Р., О С., Кеплер К.К., Чен Ф.Х., Лу Х.Х. (декабрь 2007 г.). «Роль взаимодействий остеобластов и фибробластов в формировании границы раздела связка-кость». Журнал ортопедических исследований. 25 (12): 1609–20. Дои:10.1002 / jor.20475. PMID  17676622.
  51. ^ а б c d Zhang T, Lih D, Nagao RJ, Xue J, Berthier E, Himmelfarb J и др. (Май 2020 г.). «Открытая микрофлюидная совместная культура показывает, что паракринная передача сигналов от эпителиальных клеток почек человека способствует специфичности эндотелиальных клеток почек». Американский журнал физиологии. Почечная физиология. 319 (1): F41 – F51. Дои:10.1152 / ajprenal.00069.2020. PMID  32390509.
  52. ^ Regier MC, Maccoux LJ, Weinberger EM, Regehr KJ, Berry SM, Beebe DJ, Alarid ET (август 2016 г.). «Переход от монокультуры к совместной к трикультуре однозначно влияет на экспрессию генов в раке груди, стромальных и иммунных компартментах». Биомедицинские микроустройства. 18 (4): 70. Дои:10.1007 / s10544-016-0083-x. ЧВК  5076020. PMID  27432323.
  53. ^ Theberge AB, Yu J, Young EW, Ricke WA, Bushman W, Beebe DJ (март 2015 г.). «Микрофлюидный мультикультурализм для анализа биомолекулярной передачи сигналов в ангиогенезе». Аналитическая химия. 87 (6): 3239–46. Дои:10.1021 / ac503700f. ЧВК  4405103. PMID  25719435.
  54. ^ а б Тумаркин Э., Цаду Л., Часар Э., Сео М., Чжан Х., Ли А. и др. (Июнь 2011 г.). «Комбинаторное совместное культивирование высокопроизводительных клеток с использованием микрофлюидики». Интегративная биология. 3 (6): 653–62. Дои:10.1039 / c1ib00002k. PMID  21526262.
  55. ^ Чанг С., Судо Р., Мак П.Дж., Ван Ч.Р., Викерман В., Камм Р.Д. (январь 2009 г.). «Миграция клеток в каркасы в условиях совместного культивирования на микрофлюидной платформе». Лаборатория на чипе. 9 (2): 269–75. Дои:10.1039 / B807585A. PMID  19107284.
  56. ^ Лю Т., Линь Б., Цинь Дж. (Июль 2010 г.). «Связанные с карциномой фибробласты способствовали инвазии опухолевого сфероида на микрожидкостном 3D устройстве для совместной культуры». Лаборатория на чипе. 10 (13): 1671–7. Дои:10.1039 / c000022a. PMID  20414488.
  57. ^ Frimat JP, Becker M, Chiang YY, Marggraf U, Janasek D, Hengstler JG и др. (Январь 2011 г.). «Микрожидкостная матрица с клеточными клапанами для совместного культивирования отдельных клеток». Лаборатория на чипе. 11 (2): 231–7. Дои:10.1039 / C0LC00172D. PMID  20978708.
  58. ^ а б Бертье Э., Янг Э. У., Биби Д. (апрель 2012 г.). «Инженеры из ПДМС-ланд, биологи из Полистирении». Лаборатория на чипе. 12 (7): 1224–37. Дои:10.1039 / c2lc20982a. PMID  22318426.
  59. ^ Ли Й, Чой Дж. У., Ю Дж., Пак Д., Ха Дж, Сон К. и др. (Август 2018 г.). «Микрожидкостные системы в скважине: платформа для 3D-культуры с литым пластиковым массивом». Лаборатория на чипе. 18 (16): 2433–2440. Дои:10.1039 / C8LC00336J. PMID  29999064.
  60. ^ а б c d Берри С.Б., Чжан Т., Дэй Дж.Х., Су X, Уилсон И.З., Бертье Э., Тиберж AB (декабрь 2017 г.). «Обновление лунок с использованием открытого микрожидкостного паттерна». Лаборатория на чипе. 17 (24): 4253–4264. Дои:10.1039 / C7LC00878C. PMID  29164190.
  61. ^ а б Day JH, Nicholson TM, Su X, van Neel TL, Clinton I, Kothandapani A, et al. (Январь 2020 г.). «Вставки для планшетов с открытыми микрожидкостными лунками, полученные литьевым формованием, для удобного совместного выращивания и микроскопии». Лаборатория на чипе. 20 (1): 107–119. Дои:10.1039 / C9LC00706G. ЧВК  6917835. PMID  31712791.