Robotische fluidische Kopplung und Überwachung von vaskularisierten 2-Kanal-Organchips
2020
Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University, Boston, USA
Hier wurde ein "Interrogator"-Instrument beschrieben, das mit Hilfe von Flüssigkeitsrobotern, einem maßgeschneiderten Softwarepaket und einem integrierten mobilen Mikroskop die automatisierte Kultur, Perfusion, Medienzugabe, fluidische Verknüpfung, Probenentnahme und mikroskopische In-situ-Bildgebung von bis zu 10 Organchips in einem Standard-Brutkasten für Gewebekulturen ermöglicht. Die automatisierte Interrogator-Plattform konnte die Lebensfähigkeit und die organspezifischen Funktionen von 8 verschiedenen vaskularisierten 2-Kanal-Organchips (Darm, Leber, Niere, Herz, Lunge, Haut, Blut-Hirn-Schranke (BHS) und Gehirn) für 3 Wochen in Kultur aufrechterhalten, wenn diese intermittierend durch ihre Medienreservoirs und mit Endothelium ausgekleideten vaskulären Kanäle unter Verwendung eines gemeinsamen Blutersatzmediums fluidisch gekoppelt wurden. Als ein Inulin-Tracer durch das fluidische Netzwerk des Human Body-on-Chips (HuBoC) mit mehreren Organen perfundiert wurde, gelang es, die quantitative Verteilung dieses Tracers mit Hilfe eines physiologisch basierten In-silico-Modells des experimentellen Systems (Multi-Compartmental Reduced Order, MCRO) genau vorherzusagen. Diese automatisierte Kulturplattform ermöglicht die nicht-invasive Bildgebung von Zellen in menschlichen Organchips und die wiederholte Entnahme von Proben sowohl aus dem vaskulären als auch aus dem interstitiellen Kompartiment, ohne die fluidische Kopplung zu beeinträchtigen, was künftige HuBoc-Studien und pharmakokinetische Analysen in vitro erleichtern dürfte.
Robotic fluidic coupling and interrogation of multiple vascularized organ chips
Donald E. Ingber
Eingestellt am: 09.11.2021
[1] https://www.nature.com/articles/s41551-019-0497-x
