Микрожидкостная культура клеток объединяет знания из биологии, биохимии, инженерии и физики для разработки устройств и методов культивирования, поддержания, анализа и экспериментов с клетками на микромасштабе. [1] [2] Он объединяет микрофлюидику , набор технологий, используемых для манипулирования небольшими объемами жидкости (мкл, нл, мкл) в искусственно созданных микросистемах , и культуру клеток , которая включает поддержание и рост клеток в контролируемой лаборатории. среда. [3] [4] Микрофлюидика используется в клеточной биологии.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 находится в диапазоне микрожидкостных размеров. [4] Ключевым компонентом микрожидкостной клеточной культуры является способность имитировать клеточное микроокружение, которое включает растворимые факторы, регулирующие клеточную структуру, функцию, поведение и рост. [2] Еще одним важным компонентом устройств является способность создавать стабильные градиенты, которые присутствуют in vivo, поскольку эти градиенты играют важную роль в понимании хемотаксического , дуротактического и гаптотаксического эффектов на клетки. [2]
Изготовление
Некоторые соображения относительно микрофлюидных устройств, относящихся к культуре клеток, включают:
- производственный материал (например, полидиметилсилоксан (ПДМС) , полистирол )
- Геометрия региона культуры
- система управления для подачи и удаления среды, когда это необходимо, с использованием либо пассивных методов (например, гравитационный поток , капиллярные насосы или «пассивная перекачка» на основе давления Лапласа ), либо устройства с регулируемой скоростью потока (например, перфузионная система) [5] [ 6] [7] [1] [8]
Материал изготовления имеет решающее значение, поскольку не все полимеры являются биосовместимыми, а некоторые материалы, такие как PDMS, вызывают нежелательную адсорбцию или поглощение небольших 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 термопластов (например, полистирола) в качестве заменяющего материала. [11] [12]
Пространственная организация клеток в устройствах микромасштаба во многом зависит от геометрии области культивирования, чтобы клетки могли выполнять функции in vivo . [13] [14] Например, длинные узкие каналы могут потребоваться для культивирования нейронов . [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 микрожидкостных культурах клеток важна для обеспечения длительных периодов культивирования на чипе и дифференциации 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 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 микрожидкостную систему для культивирования клеток таким образом, чтобы минимизировать ситуации клеточного стресса. Например, минимизируя суспензию клеток, избегая резких геометрических форм (которые способствуют образованию пузырьков), конструируя 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] Уменьшенная популяция клеток также может использоваться в микромасштабной системе (например, несколько сотен клеток) по сравнению с системами культивирования на макроуровне (которые часто требуют 10 5 - 10 7 клеток); это может сделать изучение определенных межклеточных взаимодействий более доступным. [10] Такое уменьшенное количество клеток облегчает изучение неделящихся или медленно делящихся клеток (например, стволовых клеток ) по сравнению с традиционными методами культивирования (например, в колбах, чашках Петри или лунках) из-за меньшего объема образцов. [10] [20] Учитывая небольшие размеры микрофлюидики, можно добиться ламинарного потока, что позволяет легко выполнять манипуляции с системой культивирования, не затрагивая другие камеры для культивирования. [20] Ламинарный поток также полезен, поскольку он более точно имитирует динамику жидкости in vivo , что часто делает микромасштабное культивирование более актуальным, чем традиционные методы культивирования. [21] Компартментализованные микрофлюидные культуры также были объединены с визуализацией кальция живых клеток, где деполяризующие стимулы доставлялись к периферическим терминалам 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 клеточная культура
Традиционная двумерная (2D) культура клеток - это культура клеток, которая происходит на плоской поверхности, например на дне планшета с лунками, и известна как традиционный метод. [23] Хотя эти платформы полезны для выращивания и пассирования клеток для использования в последующих экспериментах, они не являются идеальной средой для мониторинга клеточных ответов на стимулы, поскольку клетки не могут свободно перемещаться или выполнять функции, наблюдаемые in vivo , которые зависят от межклеточного взаимодействия клеток. матричные взаимодействия материалов. [23] Для решения этой проблемы было разработано множество методов 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 (диметилсилоксана) (ПДМС) микрожидкостные устройства, производство микрожидкостных устройств с помощью мягкой литографии [26], микрофлюидные устройства прогрессировали и оказались очень полезными 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 содержат от 10 4 до 10 7 клеток на плоской поверхности. [28] Микрожидкостные технологии также обеспечивают химические градиенты, непрерывный поток свежей среды, высокопроизводительные испытания и прямой вывод на аналитические приборы. [28] Кроме того, открытые микрофлюидные культуры клеток, такие как «микроканалы», позволяют осуществлять прямые физические манипуляции с клетками с помощью микропипеток. [29] Во многих микрофлюидных системах в качестве опоры внеклеточного матрикса (ЕСМ) используются гидрогели, которые можно регулировать в зависимости от толщины волокна и размера пор, и было продемонстрировано, что они способствуют росту раковых клеток. [30] Безгелевые 3D-культуры клеток были разработаны, чтобы позволить клеткам расти либо в плотной среде, либо в среде с плохим ECM. [31] Хотя эти устройства оказались очень полезными, существуют определенные недостатки, такие как прилипание клеток к поверхности PDMS, диффузия малых молекул в PDMS и промывание непрореагировавших полимеров PDMS в среду для культивирования клеток. [28]
Использование трехмерных клеточных культур в микрофлюидных устройствах привело к появлению области исследований под названием « орган на чипе» . 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 органоподобной системы, которую можно использовать для понимания многих биологических процессов. [23] Добавляя дополнительное измерение, можно достичь более продвинутой клеточной архитектуры, и клеточное поведение более репрезентативно для динамики in vivo ; клетки могут участвовать в улучшенной коммуникации с соседними клетками, и взаимодействия клетки с внеклеточным матриксом могут быть смоделированы. [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 напряжения сдвига на клетки, влияние циклической деформации или других сил), чтобы лучше понять общую функцию органа. . [23] [34] Несмотря на то, что 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 трудности с воссозданием сосудистой сети . [34] Несмотря на эти проблемы, 3D-модели по-прежнему используются в качестве инструментов для изучения и тестирования реакции на лекарства в фармакологических исследованиях. [23] В последние годы появились микрофлюидные устройства, воспроизводящие сложную микрососудистую сеть in vivo . Органы на чипе также использовались для репликации очень сложных систем, таких как эпителиальные клетки легких, в открытых дыхательных путях, что дает ценную информацию о том, как многоклеточные системы и ткани функционируют in vivo. [35] Эти устройства могут 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 опухоль. 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 сложным микроокружением in vivo традиционная монокультура отдельных типов клеток in vitro предоставляет лишь ограниченную информацию о клеточном поведении из-за отсутствия взаимодействий с другими типами клеток. Как правило, клетка к клетке сигнализации можно разделить на четыре категории в зависимости от расстояния: эндокринные сигнализации , сигнализаций паракринных , сигнализаций аутокринных и juxtacrine сигнализации . [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 юкстакрином мембраносвязанные лиганды одной клетки напрямую связываются с поверхностными рецепторами соседних клеток. . [41] Существует три традиционных подхода для включения передачи сигналов в клеточную культуру in vitro : перенос в кондиционированной среде, смешанное (или прямое) совместное культивирование и сегрегированное (или непрямое) совместное культивирование. [42] Использование кондиционированных сред, в которых культуральная среда одного типа клеток (эффектор) вводится в культуру клеток другого типа (ответчик), является традиционным способом включения эффектов растворимых факторов в передачу сигналов клетками. [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 неосуществимы 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 с помощью паракринной передачи сигналов. Физический барьер может быть пористой мембраной, твердой стенкой или гидрогелевым разделителем. [46] [47] [48] [49] [50] [51] Если физический барьер является снимаемым (например, в PDMS или гидрогеле), анализ также можно использовать для изучения инвазии или миграции клеток. [47] [50] Планы совместного культивирования могут быть адаптированы для трех- или нескольких культур, которые часто более репрезентативны для условий in vivo по сравнению с совместным культивированием. [47] [48] [52] [53]
Закрытые канальные мультикультурализм
Гибкость микрофлюидных устройств в значительной степени способствует развитию исследований на нескольких культурах за счет улучшенного контроля над пространственными структурами. Чаще всего используются системы с закрытыми каналами, созданные на основе PDMS , поскольку PDMS традиционно позволяла быстрое прототипирование. Например, смешанное совместное культивирование может быть легко достигнуто в микрожидкостных системах на основе капель с помощью системы совместной инкапсуляции для изучения паракринной и юкстакринной передачи сигналов . [54] Два типа клеток совместно инкапсулируются в капельки 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. Человеческие альвеолярные эпителиальные клеток и микрососудистые эндотелиальные клеток может быть совместно культивируют в разобщенном PDMS каналах, разделенных тонким, пористым и растяжению PDMS мембраны , чтобы имитировать альвеолярно-капиллярный барьер . [49] Эндотелиальные клетки также могут быть совместно культивированы с раковыми клетками в монослое, при этом разделенные трехмерным коллагеновым каркасом для изучения миграции эндотелиальных клеток и роста капилляров. [55] При включении в гели клетки аденоидно-кистозной карциномы слюнных желез (АЦК) могут быть совместно культивированы с фибробластами, ассоциированными с карциномой (CAF), в трехмерном внеклеточном матриксе для изучения инвазии рака, регулируемой стромой, в трехмерной среде. [56] Если передача сигналов juxtacrine должна быть исследована исключительно без передачи паракринных сигналов, то микрожидкостный массив для совместной культивирования отдельных клеток может быть сконструирован на основе принципа клеточного клапана. [57]
Мультикультурные системы с открытыми каналами
Хотя микрофлюидика с закрытым каналом (обсуждаемая в разделе выше ) предлагает высокую настраиваемость и биологическую сложность для нескольких культур, операция часто требует опыта работы и специального оборудования, такого как насосы и клапаны . [47] [51] Кроме того, известно, что использование PDMS оказывает неблагоприятное воздействие на культуру клеток, включая вымывание олигомеров или абсорбцию малых молекул, что часто вызывает сомнения у биологов. [58] Таким образом , начали появляться открытые микрофлюидные устройства из полистирола (ПС), хорошо зарекомендовавшего себя материала для культивирования клеток. [58] Преимуществами открытых мультикультурных дизайнов являются прямой доступ к пипеткам и простота изготовления ( микропомол , 3D-печать , литье под давлением или бритвенная печать - без необходимости последующего этапа склеивания или методов очистки каналов). [47] [51] [59] [60] [61] Они также могут быть включены в традиционную посуду для культивирования (лунки или чашки Петри ), сохраняя при этом сложность 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 клеток микробов и млекопитающих. [60] Другое открытое устройство для нескольких культур, изготовленное методом бритвенной печати, способно интегрировать различные методы культивирования, включая 2D, 3D, Transwell и культивирование сфероидов. [47] Он также демонстрирует улучшенную диффузию, способствующую передаче паракринных сигналов растворимого фактора. [47]
Смотрите также
- Микрофизиометрия
Рекомендации
- ^ a b Bhatia SN, Ingber DE (август 2014 г.). «Микрожидкостные органы-на-чипах». Природа Биотехнологии . 32 (8): 760–72. DOI : 10.1038 / nbt.2989 . PMID 25093883 . S2CID 988255 .
- ^ а б в г Young EW, Beebe DJ (март 2010 г.). «Основы микрофлюидных культур клеток в контролируемых микросредах» . Обзоры химического общества . 39 (3): 1036–48. DOI : 10.1039 / b909900j . PMC 2967183 . PMID 20179823 .
- ^ а б Мехлинг М., Тай С. (февраль 2014 г.). «Микрожидкостная клеточная культура». Текущее мнение в области биотехнологии . 25 : 95–102. DOI : 10.1016 / j.copbio.2013.10.005 . PMID 24484886 .
- ^ а б Уайтсайдс GM (июль 2006 г.). «Истоки и будущее микрофлюидики». Природа . 442 (7101): 368–73. Bibcode : 2006Natur.442..368W . DOI : 10,1038 / природа05058 . PMID 16871203 . S2CID 205210989 .
- ^ 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. DOI : 10.1021 / ac020579e . PMID 12705601 .
- ^ Циммерманн М., Шмид Х., Хунцикер П., Деламарш Э. (январь 2007 г.). «Капиллярные насосы для автономных капиллярных систем» . Лаборатория на чипе . 7 (1): 119–25. DOI : 10.1039 / b609813d . PMID 17180214 . S2CID 5583380 .
- ^ Walker G, Beebe DJ (август 2002 г.). «Пассивный метод откачки для микрофлюидных устройств». Лаборатория на чипе . 2 (3): 131–4. CiteSeerX 10.1.1.118.5648 . DOI : 10.1039 / b204381e . PMID 15100822 .
- ^ Ким Л., То YC, Волдман Дж, Ю Х (июнь 2007 г.). «Практическое руководство по микрофлюидным перфузионным культурам адгезивных клеток млекопитающих» . Лаборатория на чипе . 7 (6): 681–94. DOI : 10.1039 / b704602b . PMID 17538709 . S2CID 1453088 .
- ^ 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., Бибе Д.Д. (август 2009 г.). «Биологические последствия микрожидкостной клеточной культуры на основе полидиметилсилоксана» . Лаборатория на чипе . 9 (15): 2132–9. DOI : 10.1039 / b903043c . PMC 2792742 . PMID 19606288 .
- ^ а б в Halldorsson S, Lucumi E, Gómez-Sjöberg R, Fleming RM (январь 2015 г.). «Преимущества и проблемы микрофлюидных клеточных культур в полидиметилсилоксановых устройствах» . Биосенсоры и биоэлектроника . 63 : 218–231. DOI : 10.1016 / j.bios.2014.07.029 . PMID 25105943 .
- ^ Бертье Э., Янг Э. У., Биби Д. (апрель 2012 г.). «Инженеры из ПДМС-земли, биологи из Полистирении». Лаборатория на чипе . 12 (7): 1224–37. DOI : 10.1039 / c2lc20982a . PMID 22318426 .
- ^ van Midwoud PM, Janse A, Merema MT, Groothuis GM, Verpoorte E (май 2012 г.). «Сравнение биосовместимости и адсорбционных свойств различных пластмасс для современных микрофлюидных моделей культур клеток и тканей». Аналитическая химия . 84 (9): 3938–44. DOI : 10.1021 / ac300771z . PMID 22444457 .
- ^ а б Rhee SW, Taylor AM, Tu CH, Cribbs DH, Cotman CW, Jeon NL (январь 2005 г.). «Узорчатая клеточная культура внутри микрофлюидных устройств» . Лаборатория на чипе . 5 (1): 102–7. DOI : 10.1039 / b403091e . hdl : 10371/7982 . PMID 15616747 . S2CID 45351341 .
- ^ Folch A, Toner M (1 января 1998 г.). «Клеточные микрорельефы на биосовместимых материалах». Прогресс биотехнологии . 14 (3): 388–92. DOI : 10.1021 / bp980037b . PMID 9622519 . S2CID 7780457 .
- ^ Хун Пи Джей, Ли Пи Джей, Сабунчи П, Лин Р, Ли LP (январь 2005 г.). «Массив непрерывной перфузии микрожидкостных культур клеток для высокопроизводительных клеточных анализов» . Биотехнология и биоинженерия . 89 (1): 1–8. DOI : 10.1002 / bit.20289 . PMID 15580587 .
- ^ а б Туровская А, Фигероа-Мазот X, Фольк А (январь 2005 г.). «Дифференциация на чипе: микрофлюидная платформа для долгосрочных исследований клеточных культур». Лаборатория на чипе . 5 (1): 14–9. DOI : 10.1039 / b405719h . PMID 15616734 .
- ^ 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 . DOI : 10.1146 / annurev.anchem.1.031207.113042 . PMID 20636085 . S2CID 10720180 .
- ^ 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. DOI : 10.1039 / b618793e . PMID 17538714 . S2CID 31753568 .
- ^ 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. DOI : 10.1039 / C8LC00746B . PMC 6254237 . PMID 30324208 .
- ^ 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. DOI : 10.1021 / ac071311w . PMID 17953452 .
- ^ Чиметта Э, Вуньяк-Новакович Г (сентябрь 2014 г.). «Микромасштабные технологии регулирования дифференцировки стволовых клеток человека» . Экспериментальная биология и медицина . 239 (9): 1255–63. DOI : 10.1177 / 1535370214530369 . PMC 4476254 . PMID 24737735 .
- ^ 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. DOI : 10,1097 / j.pain.0000000000001145 . PMID 29419650 . S2CID 3441948 .
- ^ Б с д е е г Бхатия С.Н., Ингбер Д.Е. (август 2014 г.). «Микрожидкостные органы-на-чипах». Природа Биотехнологии . 32 (8): 760–72. DOI : 10.1038 / nbt.2989 . PMID 25093883 . S2CID 988255 .
- ^ Келлер GM (декабрь 1995 г.). «Дифференциация эмбриональных стволовых клеток in vitro». Текущее мнение в клеточной биологии . 7 (6): 862–9. DOI : 10.1016 / 0955-0674 (95) 80071-9 . PMID 8608017 .
- ^ 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». Биотехнология и биоинженерия . 83 (2): 173–80. DOI : 10.1002 / bit.10655 . PMID 12768623 .
- ^ 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. DOI : 10.1021 / ac980656z . PMID 21644679 .
- ^ 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 при открытии новых лекарств и исследованиях их доставки» . Биоинженерия и трансляционная медицина . 1 (1): 63–81. DOI : 10.1002 / btm2.10013 . PMC 5689508 . PMID 29313007 .
- ^ а б в Halldorsson S, Lucumi E, Gómez-Sjöberg R, Fleming RM (январь 2015 г.). «Преимущества и проблемы микрофлюидных клеточных культур в полидиметилсилоксановых устройствах» . Биосенсоры и биоэлектроника . 63 : 218–231. DOI : 10.1016 / j.bios.2014.07.029 . PMID 25105943 .
- ^ Хсу Ч., Чен С., Фолч А. (октябрь 2004 г.). « » Microcanals «для доступа к микропипеткам отдельным клеткам в среде микрофлюидальной» . Лаборатория на чипе . 4 (5): 420–4. DOI : 10.1039 / B404956J . PMID 15472724 .
- ^ Ма ЙХ, Миддлтон К., Ю Л., Вс Y (2018-04-09). «Обзор микрофлюидных подходов к исследованию экстравазации рака во время метастазирования» . Микросистемы и нанотехнология . 4 : 17104. DOI : 10.1038 / micronano.2017.104 . ISSN 2055-7434 .
- ^ Онг С.М., Чжан Ц., 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. DOI : 10.1016 / j.biomaterials.2008.04.022 . PMID 18455231 .
- ^ 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. DOI : 10.1038 / nrm2236 . PMID 17684528 . S2CID 23837249 .
- ^ 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. DOI : 10.1016 / j.tcb.2011.09.005 . PMC 4386065 . PMID 22033488 .
- ^ 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. DOI : 10.1016 / j.copbio.2015.05.002 . PMID 26094109 .
- ^ Бенам К.Х., Вилленаве Р., Луччези С., Вароне А., Хубо С., Ли Н.Х. и др. (Февраль 2016). «Небольшие дыхательные пути-на-чипе позволяют анализировать воспаление легких и лекарственные реакции in vitro» . Природные методы . 13 (2): 151–7. DOI : 10.1038 / nmeth.3697 . PMID 26689262 . S2CID 13239849 .
- ^ Соруш Ф., Чжан Т., Кинг Д. Д., Тан Й, 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. DOI : 10,1189 / jlb.3ma0216-087r . PMC 5069089 . PMID 27190303 .
- ^ Тан Й, 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 . doi : 10.1096 / fasebj.30.1_supplement.698.7 (неактивен 31 мая 2021 г.).CS1 maint: DOI неактивен с мая 2021 г. ( ссылка )
- ^ Патра Б., Пэн С.К., Ляо У.Х., Ли СН, Тунг Ю.С. (февраль 2016 г.). «Тестирование на наркотики и анализ проточной цитометрии на большом количестве сфероидов опухоли одинакового размера с использованием микрофлюидного устройства» . Научные отчеты . 6 (1): 21061. Bibcode : 2016NatSR ... 621061P . DOI : 10.1038 / srep21061 . PMC 4753452 . PMID 26877244 .
- ^ Купер, Джеффри М. (2000). «Сигнальные молекулы и их рецепторы» . Клетка: молекулярный подход. 2-е издание .
- ^ Редактор Р.Дж., Кларк А.Ф. (2008). «Факторы роста и нейротрофические факторы как мишени». Глазная терапия . Эльзевир. С. 87–116. DOI : 10.1016 / b978-012370585-3.50007-8 . ISBN 978-0-12-370585-3.
- ^ Торий К.У. (2004). «Богатые лейцином киназы повторяющихся рецепторов в растениях: структура, функция и пути передачи сигнала». Международный обзор цитологии . 234 . Эльзевир. С. 1–46. DOI : 10.1016 / s0074-7696 (04) 34001-5 . ISBN 978-0-12-364638-5. PMID 15066372 .
- ^ 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. DOI : 10.1039 / C6IB00001K . PMC 4993016 . PMID 27097801 .
- ^ 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. DOI : 10,1083 / jcb.106.5.1659 . PMC 2115066 . PMID 2967299 .
- ^ Богданович Д. Р., Лу Х. Х. (апрель 2013 г.). «Изучение межклеточной коммуникации в совместной культуре» . Биотехнологический журнал . 8 (4): 395–6. DOI : 10.1002 / biot.201300054 . PMC 4230534 . PMID 23554248 .
- ^ 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. DOI : 10,1530 / jrf.0.0810023 . PMID 3668954 .
- ^ а б Бенам К.Х., Вилленаве Р., Луччези С., Вароне А., Хубо С., Ли Н.Х. и др. (Февраль 2016). «Небольшие дыхательные пути-на-чипе позволяют анализировать воспаление легких и лекарственные реакции in vitro» . Природные методы . 13 (2): 151–7. DOI : 10.1038 / nmeth.3697 . PMID 26689262 . S2CID 13239849 .
- ^ Б с д е е г ч I Альварес-Гарсия Ю.Р., Рамос-Крус К.П., Агостини-Инфансон Р.Дж., Stallcop LE, Beebe DJ, Уоррик Д.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. DOI : 10.1039 / C8LC00560E . PMID 30204194 .
- ^ 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. DOI : 10.1016 / j.jneumeth.2011.05.012 . PMID 21609734 . S2CID 6512165 .
- ^ 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. Bibcode : 2010Sci ... 328.1662H . DOI : 10.1126 / science.1188302 . PMID 20576885 . S2CID 11011310 .
- ^ 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 интерфейса связка-кость» . Журнал ортопедических исследований . 25 (12): 1609–20. DOI : 10.1002 / jor.20475 . PMID 17676622 . S2CID 22463821 .
- ^ а б в г 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. DOI : 10,1152 / ajprenal.00069.2020 . PMC 7468832. PMID 32390509 .
- ^ 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. DOI : 10.1007 / s10544-016-0083-х . PMC 5076020 . PMID 27432323 .
- ^ Theberge AB, Yu J, Young EW, Ricke WA, Bushman W, Beebe DJ (март 2015 г.). «Микрожидкостный мультикультурный анализ для анализа биомолекулярной передачи сигналов в ангиогенезе» . Аналитическая химия . 87 (6): 3239–46. DOI : 10.1021 / ac503700f . PMC 4405103 . PMID 25719435 .
- ^ 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. DOI : 10.1039 / c1ib00002k . PMID 21526262 .
- ^ 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. DOI : 10.1039 / B807585A . PMID 19107284 .
- ^ Лю Т., Линь Б., Цинь Дж. (Июль 2010 г.). «Связанные с карциномой фибробласты способствовали инвазии опухолевого сфероида на микрожидкостном 3D устройстве для совместной культивирования» . Лаборатория на чипе . 10 (13): 1671–7. DOI : 10.1039 / c000022a . PMID 20414488 .
- ^ Frimat JP, Becker M, Chiang YY, Marggraf U, Janasek D, Hengstler JG и др. (Январь 2011 г.). «Микрожидкостный массив с клеточными клапанами для совместного культивирования единичных клеток» . Лаборатория на чипе . 11 (2): 231–7. DOI : 10.1039 / C0LC00172D . PMID 20978708 .
- ^ а б Бертье Э., Янг Э. У., Биби Д. (апрель 2012 г.). «Инженеры из ПДМС-земли, биологи из Полистирении» . Лаборатория на чипе . 12 (7): 1224–37. DOI : 10.1039 / c2lc20982a . PMID 22318426 .
- ^ Ли Й, Чхве Дж. У., Ю Дж., Пак Д., Ха Дж, Сон К. и др. (Август 2018). «Микрожидкостная среда в скважине: пластиковая платформа для 3D-культуры, изготовленная методом литья под давлением» . Лаборатория на чипе . 18 (16): 2433–2440. DOI : 10.1039 / C8LC00336J . PMID 29999064 .
- ^ а б в г 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 микрофлюидного паттерна» . Лаборатория на чипе . 17 (24): 4253–4264. DOI : 10.1039 / C7LC00878C . PMID 29164190 .
- ^ 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 культивирования и микроскопии» . Лаборатория на чипе . 20 (1): 107–119. DOI : 10.1039 / C9LC00706G . PMC 6917835 . PMID 31712791 .