Design, Fabrication, and Validation of a Petri Dish-Compatible PDMS Bioreactor for the Tensile Stimulation and Characterization of Microtissues.
本文报道了一种新型生物相容性微机械生物反应器(执行器和传感器),用于活体微组织的原位操作和表征。本研究的目的是开发和验证一种可获得、价格低廉、可调节、易于加工的应用靶向无菌生物反应器。我们的方法依靠简单的聚二甲基硅氧烷( PDMS )成型技术进行制造,与常用的实验室设备和材料兼容。我们独特的设计包括一个柔性的薄膜,它允许将一个外部驱动器转移到PDMS梁基驱动器和传感器中,置于常规的35 mm细胞培养培养皿内。通过计算分析和实验测试,我们证明了它的功能性、准确性、灵敏度和可调节的工作范围。通过时间历程测试,致动剂将20 %以上的菌株传递给可生物降解的电纺聚( D,L-丙交酯-co-乙交酯) ( PLGA ) 85∶15不定向纳米纤维( ~ 91µ m厚)。同时,该传感器能够表征在异丙醇( IPA )作用下杨氏模量(降至10 - 150kPa )的时间历程变化。此外,该驱动器将高达4 %的应变传递给PDMS单层膜( ~ 30 µ m厚),同时表征其弹性模量高达~ 2.2 MPa。该平台重复施加0.23 Hz的动态拉伸刺激,使人皮肤成纤维细胞( HDF )存活12 h ( h ),记录细胞向两个角度区的再定向,平均为-58.85°和56.02°。该装置与活细胞的生物相容性显示一周,无细胞毒性迹象。