体外模型

Measurement of the activity of human pluripotent stem cell (hPSC)-derived neuronal networks with microelectrode arrays (MEAs) plays an important role in functional in vitro brain modelling and in neurotoxicological screening. The previously reported hPSC-derived neuronal networks do not, however, exhibit repeatable, stable functional network characteristics similar to rodent cortical cultures, making the interpretation of results difficult. In earlier studies, microtunnels have been used both to control and guide cell growth and amplify the axonal signals of rodent neurons.

多孔多孔板插片广泛应用于生物医学研究中，用于研究传输过程或在气液界面培养细胞/组织。这些插入物是由刚性材料制成，在静态培养条件下使用，不代表生物微环境。这里，我们呈现FleXert，一种软的、可操作的细胞培养插入，它与六孔板的界面。它由聚二甲基硅氧烷( PDMS )制成，由多孔PDMS膜作为细胞/组织支架。FleXerts可以用标准的注射器泵气动驱动，产生高达30 %的拉伸应变。通过改变气压和抽气速率可以实现广泛的驱动模式。FleXert’s多孔PDMS膜与纤维连接蛋白的亲和表面功能化使人真皮成纤维细胞黏附，在FleXert’s膜上发育的菌株成功转导到细胞层。三维组织模型，如含有成纤维细胞的胶原凝胶，也可以通过聚多巴胺涂层固定在PDMS上。此外，胶原蛋白涂层的FleXert膜支持建立人皮肤模型，证明了材料具有组织工程所需的优良生物相容性。与现有技术相比，FleXerts不需要昂贵的制造设备或定制的培养室，使其成为组织工程和生理应变下生物屏障渗透研究的通用、低成本解决方案。本文是一个多学科的机械生物学研究的一个广泛的工具包，包括对各种方法的详细说明，如器件制作，理论建模，细胞培养和图像分析技术。