Celvivo的尖刺术可以种植有器件或阳光体,用于模拟体内细胞的功能,结构和结构

在过去的几十年里,已经证明了三维细胞培养提供了一个优越的系统来模拟在活的有机体内环境。历史上,平坦的二维(2D)单层细胞是唯一可用的实用选择,然而,它们的能力重新承载正常组织反应,因为它们缺乏组织特异性的细胞建筑,在活的有机体内机械和生化线索,以及细胞间的相互作用。

球状体和类有机物已经成为更相关的生理模型在活的有机体内细胞的反应。这些更复杂的模型改进了细胞系和原代细胞为基础的方法,具有模仿自然细胞结构和显示自然组织的生理属性的能力。然而,他们很难长时间培养,同时保持人类在活的有机体内生理性能。此外,它们通常具有尺寸和形状的可变性和可利用差。

这些培养挑战促使来自南丹麦大学的两位教授为他们自己的研究创建了一个用户友好的3D细胞培养系统。他们的系统引起了其他正在寻找类似解决方案的团体的极大兴趣。因此,CelVivo™成立了,他们的ClinoStar™3D生物反应器系统向公众推出。

ClinoStar系统

螺旋隙系统是一种3D生物反应器平台,它产生了一种环境,这促进了大型组织模拟结构的生长,维护和功能,包括球状体,有机体,acini或其他细胞聚集体。它能够实现条件,使细胞能够开发密切模拟完整生物体的功能。

为了实现这一目标,CelVivo开发了ClinoStar,它不需要支架、凝胶或任何类型的添加剂,这些添加剂可能会干扰基因表达,使其偏离自然的基线平衡。此外,该系统的设计大大减少了电池与塑料的接触和剪切力。

该系统使用回转器(临床)和旋转生物反应器(临床反应器)为了使细胞保持悬挂的细胞,通过对与与力抵押力保持静态轨道中的有机体或球状体。

ClinoStar和ClinoReactor
图1:ClinoStar和ClinoReactor

ClinoStar易于操作,使用预装软件的平板电脑,可以独立控制每个ClinoStar的温度和CO₂水平。CO₂和室温通过中央位置的风扇进行混合,以确保精确、均匀的生长环境。每个生物反应器的速度也可以在0.1 rpm的步骤中控制从1到100 rpm。该软件允许同时控制多达50个斜视星。

有六个摄像头可以实时监控生物反应器。这些图像可用于检查culture或为未来的出版物或文档捕获图像(图2)。它还带有内置的UV-C去污方法,允许对斜星进行去污。斜星占地面积小,最多可以堆叠三个单位高。

有利于3D培养

ClinoStar方法为3D培养提供了几个优势。它提供了一个环境,在那里形成的球状体或有机体暴露在非常低的剪切力下,并有良好的气体和营养交换。结果是,与其他方法相比,该系统具有独特的优势。

功能

一个关键的好处是功能。ClinoStar的设计为细胞在自我组装成组织状结构时发挥功能提供了支撑。原代细胞保留和不朽细胞系恢复其亲代组织的超微结构和功能,从而提供了一个完整的功能模型。椭球体的功能、结构和超微结构与所见相似在活的有机体内3周后。

Reproducibilty

另一个优势是再现性,这在3D培养中是一个很大的挑战。使用ClinoStar生产的球体已经证明了大小的均匀性,每个倾斜反应器能够容纳350个均匀的球体。根据多项研究,在第8天,每个球体±22%的细胞数为23156个,第21天为82342个。

球体的工作流

使用ClinoStar系统进行HepG2/C3A球形细胞的培养,通过CelVivo展示(图3),对于其他细胞系,需要优化播种密度、离心速度和培养时间等参数。培养程序为发起二维培养,并选择合适的聚集方法制备初始椭球体。将细胞悬浮液或初始球体转移到斜反应器中,在斜反应器中培养直至成熟。成熟是通过评估特定细胞系的生理相关参数来决定的。在熟化期间,通常要更换介质、调整速度和分裂球体。

在成熟时期结束后,18天,每个生物反应器中有高达350个球体。球状体可用于从这一点和几周或几个月的实验。使用此过程,球状体保持活力最多300天。

球体文化的结果

在图4中,使用中来自人HepG2 / C3A细胞的球形肝细胞癌细胞系临床系统。已经证明这些细胞需要18天以达到成熟(通过它们的生长速率,活力及其生产尿素,胆固醇和ATP而确定)。此后,它们在代谢上稳定至少24天;它们慢慢成长(倍增时> 20天);产生尿素,胆固醇和ATP的生理水平;表现出稳定的基因表达(对于选定的肝相关基因);并且可以以镜像所看到的方式翻译翻译蛋白质在活的有机体内

来自人HepG2 / C3A细胞的球形,一种不朽的肝细胞癌细胞系,使用尖刺系统生长

应用领域

CelVivo创造的技术可以生成均匀、可重复和功能性球状体和有机体。这些球状体模仿的功能,结构和结构在活的有机体内细胞。该平台使研究能够使用细胞模型与前所未有的相关性在活的有机体内体外条件,并缩小了2D细胞培养与细胞功能之间的差距。

已在临床系统中成功培养的细胞类型包括主要细胞,活组织检查,不朽的细胞系,快速增殖细胞系和共培养物。

更多信息,请参阅CelVivo

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