RU171690U1 - Microfluidic Chip for the Creation of Cellular Models of Mammalian Organs - Google Patents
Microfluidic Chip for the Creation of Cellular Models of Mammalian Organs Download PDFInfo
- Publication number
- RU171690U1 RU171690U1 RU2016110814U RU2016110814U RU171690U1 RU 171690 U1 RU171690 U1 RU 171690U1 RU 2016110814 U RU2016110814 U RU 2016110814U RU 2016110814 U RU2016110814 U RU 2016110814U RU 171690 U1 RU171690 U1 RU 171690U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cells
- cell
- channel
- organs
- models
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
- C12M3/02—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus with means providing suspensions
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Virology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для работы с клетками тканей человека, животных или растений и (или) культурами вирусов и может быть, в частности, использована для испытаний лекарственных препаратов, создания клеточных моделей тканей и органов млекопитающих и моделирования межорганных взаимодействий.Разработанный микробиореактор представляет собой одноразовую конструкцию (биочип), состоящую из шести клеточных ячеек для моделей органов (поджелудочной железы, печени, кишечника, почек, а также мышечной и жировой тканей), соединенных микроканалами. Размещаемые в ячейках клеточные модели органов и тканей человека могут быть представлены сфероидами или мембранной вставкой (например, Трансвел). Размер ячеек сконструирован таким образом, чтобы обеспечить возможность необходимого числа клеток в единой пропорции относительно числа клеток в органах (1:100000). Поток культуральной среды через каждую клеточную ячейку масштабируется в соответствии с тем, какая доля сердечного выброса приходится на каждый орган. Ячейки сверху герметизированы пробками, закрепленными в пластине из поликарбоната с помощью резьбового соединения.Конструкция полезной модели позволяет обеспечить распределение потока культуральной среды по клеточным ячейкам в соответствии с анатомией кровеносной системы человека. Регулирование скоростей потока производится путем размещения клеточных ячеек, для которых необходимы высокие скорости, вблизи насоса, а ячеек, для которых требуются низкие, - вдали от насоса.The utility model relates to devices for working with human, animal or plant tissue cells and / or virus cultures and can be used, in particular, for testing drugs, creating cellular models of mammalian tissues and organs, and modeling interorgan interactions. The developed microbioreactor is a a single-use design (biochip), consisting of six cell cells for models of organs (pancreas, liver, intestines, kidneys, as well as muscle and adipose tissue), is connected s microchannels. Cell models of human organs and tissues placed in cells can be represented by spheroids or a membrane insert (for example, Transvel). The cell size is designed in such a way as to ensure the possibility of the required number of cells in a single proportion to the number of cells in the organs (1: 100000). The flow of culture medium through each cell cell is scaled in accordance with the proportion of cardiac output per organ. The cells on top are sealed with plugs fixed in a polycarbonate plate using a threaded connection. The design of the utility model allows for the distribution of the culture medium flow over the cell cells in accordance with the anatomy of the human circulatory system. Flow rates are controlled by placing cells that require high speeds near the pump, and cells that require low speeds away from the pump.
Description
Область техникиTechnical field
Полезная модель относится к устройствам для работы с клетками тканей человека, животных или растений и (или) культурами вирусов и может быть, в частности, использована для испытаний лекарственных препаратов, создания клеточных моделей тканей и органов млекопитающих и моделирования межорганных взаимодействий.The utility model relates to devices for working with human, animal or plant tissue cells and / or virus cultures and can, in particular, be used for testing drugs, creating cellular models of mammalian tissues and organs, and modeling interorgan interactions.
Уровень техникиState of the art
Согласно национальным нормативным документам, доклинические исследования токсичности лекарственных средств проводятся с использованием лабораторных животных. В то же время известно, что ответ различных организмов на воздействие ксенобиотиков характеризуется видовой специфичностью, определяющей, в том числе, и степень токсичности вещества для организма. В связи с чем ряд разрабатываемых лекарственных субстанций и средств являются не токсичными для лабораторных животных, но оказываются токсичны для человека [Johnson J.I. et al. Relationships between drag activity in NCI preclinical in vitro and in vivo models and early clinical trials // British Journal of Cancer. Nature Publishing Group, 2001. Vol. 84, №10. P. 1424-1431, Paul S.M. et al. How to improve R&D productivity: the pharmaceutical industry's grand challenge. // Nature reviews. Drug discovery. 2010. Vol. 9, №3. P. 203-214]. В этой связи все активнее развиваются методики оценки видоспецифичной для человека токсичности лекарственных средств и их комбинаций в исследованиях in vitro с использованием в качестве объекта клеточных моделей органов и тканей человека. Такие методические подходы позволяют получать информацию о молекулярных механизмах реализации токсичности ксенобиотиков, что проблематично в исследованиях in vivo, а также согласуются с представлениями о гуманном отношении к лабораторным животным, необходимости сокращения экспериментов с их участием, что отражено в различных международных соглашениях, в том числе в Директории по окружающей среде Организации экономического сотрудничества и развития.According to national regulations, preclinical studies of drug toxicity are performed using laboratory animals. At the same time, it is known that the response of various organisms to the influence of xenobiotics is characterized by species specificity, which determines, among other things, the degree of toxicity of the substance to the body. In this connection, a number of developed medicinal substances and agents are non-toxic for laboratory animals, but are toxic to humans [Johnson J.I. et al. Relationships between drag activity in NCI preclinical in vitro and in vivo models and early clinical trials // British Journal of Cancer. Nature Publishing Group, 2001. Vol. 84, No. 10. P. 1424-1431, Paul S.M. et al. How to improve R&D productivity: the pharmaceutical industry's grand challenge. // Nature reviews. Drug discovery. 2010. Vol. 9, No. 3. P. 203-214]. In this regard, methods are increasingly being developed to assess species-specific toxicity of drugs and their combinations in in vitro studies using cell models of human organs and tissues as an object. Such methodological approaches allow obtaining information on the molecular mechanisms of xenobiotic toxicity, which is problematic in in vivo studies, and are also consistent with ideas about a humane attitude to laboratory animals, the need to reduce experiments with their participation, which is reflected in various international agreements, including Environment Directory of the Organization for Economic Co-operation and Development.
Перспективно в этой связи использование в качестве биологических тест-систем клеток человека в виде первичных или иммортализованых клеточных линий. При этом доказано, что приближенность модели in vitro к реальной физиологической ситуации выше при культивировании трехмерных гистотипических или органотипических клеточных моделей органов и тканей человека, максимально точно воспроизводящих архитектонику клеток и их межклеточные взаимодействия.In this connection, the use of human cells as primary or immortalized cell lines as biological test systems is promising. At the same time, it was proved that the in vitro model’s proximity to the real physiological situation is higher when culturing three-dimensional histotypic or organotypic cell models of human organs and tissues, which reproduce the architectonics of cells and their intercellular interactions as accurately as possible.
Сложности в получении достоверных воспроизводимых результатов при работе с клеточными культурами обусловлены вариабельными условиями культивирования клеток (зависимость от используемого оборудования, сред, расходных материалов и т.д.). Другим ограничением информативности этого подхода является невозможность воспроизвести системный ответ организма на экзогенное химическое вещество, в том числе, с учетом его метаболизма. Известно, что ряд веществ в процессе их биотрансформации в печени способны образовывать метаболиты более токсичные, чем исходное химическое вещество. Зафиксировать это в эксперименте на монокультуре клеток невозможно.Difficulties in obtaining reliable reproducible results when working with cell cultures are due to the variable conditions of cell cultivation (depending on the equipment used, media, supplies, etc.). Another limitation of the information content of this approach is the inability to reproduce the systemic response of the body to an exogenous chemical substance, including taking into account its metabolism. It is known that a number of substances in the process of biotransformation in the liver are able to form metabolites more toxic than the original chemical substance. It is impossible to fix this in an experiment on a monoculture of cells.
Перспективным подходом, способным нивелировать эти недостатки, является использование специального оборудования - микробиореакторов [Esch М.В., King T.L., Shuler M.L. The role of body-on-a-chip devices in drug and toxicity studies. // Annual review of biomedical engineering. 2011. Vol. 13. P. 55-72.; Sung J.H., Shuler M.L. A micro cell culture analog (microCCA) with 3-D hydrogel culture of multiple cell lines to assess metabolism-dependent cytotoxicity of anti-cancer drugs. // Lab on a Chip. 2009. Vol. 9, №10. P. 1385-1394]. Кроме обеспечения стандартных условий культивирования клеток, ряд таких устройств позволяет обеспечивать совместное культивирование клеточных моделей нескольких органов и тканей, расположенных в различных клеточных ячейках, которые объединяются в единую систему посредством микроканалов. По микроканалам циркулирует питательная среда, имитирующая микроциркуляцию, в результате чего различные клеточные модели способны оказывать взаимное влияние, как при воздействии какого-либо фактора, так и в его отсутствии. В качестве клеточных моделей органов человека обычно используют иммортализованные клеточные линии.A promising approach that can mitigate these shortcomings is the use of special equipment - microbioreactors [Esch M.V., King T.L., Shuler M.L. The role of body-on-a-chip devices in drug and toxicity studies. // Annual review of biomedical engineering. 2011. Vol. 13. P. 55-72 .; Sung J.H., Shuler M.L. A micro cell culture analog (microCCA) with 3-D hydrogel culture of multiple cell lines to assess metabolism-dependent cytotoxicity of anti-cancer drugs. // Lab on a Chip. 2009. Vol. 9, No. 10. P. 1385-1394]. In addition to providing standard conditions for the cultivation of cells, a number of such devices allows for the joint cultivation of cell models of several organs and tissues located in different cell cells, which are combined into a single system through microchannels. A nutrient medium that simulates microcirculation circulates through microchannels, as a result of which various cellular models are capable of exerting mutual influence both under the influence of a factor and in its absence. Immortalized cell lines are commonly used as cell models of human organs.
Известна заявка US 2012/0214189 A1, в которой приведено описание микрофлюидного чипа для культивирования клеточных моделей. Устройство чипа содержит четыре ячейки для культивирования клеточных моделей: ячейку «печени», ячейку «легкого», ячейку «жира» и ячейки «других тканей».Known application US 2012/0214189 A1, which describes a microfluidic chip for culturing cell models. The device of the chip contains four cells for the cultivation of cell models: the cell "liver", the cell "lung", the cell "fat" and the cell "other tissues".
Недостатком данного устройства является невозможность моделировать, например, сахарный диабет 2 типа, для которого необходимо наличие, как минимум, шести клеточных ячеек для моделей органов (поджелудочной железы, печени, кишечника, почек, а также мышечной и жировой тканей). Помимо этого приведенная конструкция не является анатомически верной.The disadvantage of this device is the inability to simulate, for example,
Сущность полезной моделиUtility Model Essence
Техническим результатом заявленной полезной модели является обеспечение оптимальных условий жизнедеятельности сокультивируемых клеток.The technical result of the claimed utility model is to provide optimal living conditions for co-cultured cells.
Микрофлюидный чип для создания клеточных моделей органов млекопитающих содержит пластину, на которой отлит слой полидиметилсилоксана, в котором размещена микрофлюидная система, загерметизированная снизу предметным стеклом, где микрофлюидная система представляет собой объединенные системой микрожидкостных каналов, шесть типовых ячеек для одновременного культивирования клеточных моделей тканей и органов млекопитающих в проточном или замкнутом режимах, предназначенных для моделей поджелудочной железы, печени, кишечника, почек, а также мышечной и жировой тканей, по крайней мере, четыре распределительных канала, расположенных со стороны входа в типовые ячейки, по крайней мере, четыре смесительных канала, расположенных со стороны выхода из типовых ячеек, и байпасный канал для ячейки модели кишечника, при этом по два из четырех распределительных и смесительных канала выполнены с возможностью обеспечения парного соединения типовых ячеек с образованием двух замкнутых контуров, которые со стороны входа параллельно подключены к входному каналу микрофлюидного чипа через оставшиеся третий и четвертый распределительные каналы, со стороны выхода через оставшиеся третий и четвертый смесительные каналы подключены к выходному каналу микрофлюидного чипа, выходной канал ячейки модели печени переходит в четвертый смесительный канал, а четвертый распределительный канал имеет две ветви, первая из которых предназначена для соединения с третьим распределительным каналом. Максимальная ширина канала составляет 1 мм, минимальная 0,2 мм. Ширина канала в местах подсоединения насосов составляет 0,6 мм, что обеспечивает одинаковый диапазон касательных напряжений во всей цепи. Минимальный радиус составляет 0,2 мм. Минимальное расстояние между структурными элементами 0,4 мм. Демпферная камера состоит из мембраны ПДМС, расположенной перед клеточными ячейками относительно течения. Измерительная ячейка, предназначенная для измерения электрохимически pH культуральной среды, расположена после клеточных ячеек относительно течения. Y-образное разветвление каналов перед клеточными ячейками относительно течения предназначено для того, чтобы уменьшить эффекты седиментации. Предусмотрена возможность частичной замены культуральной среды в микроканалах. Объем культуральной среды составляет 50,1 мм3.The microfluidic chip for creating cellular models of mammalian organs contains a plate on which a layer of polydimethylsiloxane is molded, in which there is a microfluidic system sealed from below with a glass slide, where the microfluidic system consists of six typical cells united by a system of microfluidic channels for the simultaneous cultivation of cellular models of mammalian tissues and organs in flow or closed modes, designed for models of the pancreas, liver, intestines, kidneys, and the same muscle and adipose tissue, at least four distribution channels located on the side of the entrance to the standard cells, at least four mixing channels located on the side of the exit from the standard cells, and a bypass channel for the cell model of the intestine, two of four distribution and mixing channels are made with the possibility of pairing typical cells with the formation of two closed loops, which are parallel connected to the microfluidic chip input channel through the input side the third and fourth distribution channels, from the output side through the remaining third and fourth mixing channels, are connected to the output channel of the microfluidic chip, the output channel of the liver model cell passes into the fourth mixing channel, and the fourth distribution channel has two branches, the first of which is designed to connect to third distribution channel. The maximum channel width is 1 mm, the minimum 0.2 mm. The channel width at the pump connection points is 0.6 mm, which ensures the same range of shear stresses throughout the circuit. The minimum radius is 0.2 mm. The minimum distance between the structural elements is 0.4 mm. The damper chamber consists of a PDMS membrane located in front of the cell cells relative to the flow. A measuring cell designed to measure electrochemically the pH of the culture medium is located after the cell cells relative to the flow. The Y-shaped branching of the channels in front of the cell cells relative to the flow is intended to reduce the effects of sedimentation. It is possible to partially replace the culture medium in microchannels. The volume of the culture medium is 50.1 mm 3 .
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено схематичное изображение заявляемого устройства.The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a schematic representation of the inventive device.
На фиг. 2 представлено распределение скорости в заявляемом устройстве для случая стационарного потока и разности давлений 30 кПа.In FIG. 2 shows the distribution of speed in the inventive device for the case of a stationary flow and a pressure difference of 30 kPa.
Позициями на чертежах обозначены: 1 - насосные камеры, 2 демпферная камера, 3 - ячейки «почки», 4 - ячейка «кишечник», 5 - ячейка «печень» 6 - измерительная ячейка, 7 - ячейка «жировая ткань», 8 - ячейка «мышечная ткань».The positions in the drawings indicate: 1 - pump chambers, 2 damper chamber, 3 - kidney cells, 4 - intestinal cell, 5 - liver cell 6 - measuring cell, 7 - adipose tissue cell, 8 - cell "muscle".
Описание конкретного осуществления полезной модели.Description of the specific implementation of the utility model.
Разработанный микробиореактор представляет собой одноразовую конструкцию (биочип), состоящую из шести клеточных ячеек для моделей органов (поджелудочной железы, печени, кишечника, почек, а также мышечной и жировой тканей), соединенных микроканалами. Клеточные ячейки совместимы с мембранными вставками типа Transwell. Размер биочипа ограничен размером стандартного предметного стекла (26 мм2 × 76 мм2). Циркуляция культуральной среды в каналах обеспечивается микронасосом, состоящим из двух микроклапанов и рабочей камеры. Микронасос и клапаны подключаются к блоку управления микробиореактора БАВР.422522.001. Размер ячеек сконструирован таким образом, чтобы обеспечить возможность необходимого числа клеток в единой пропорции относительно числа клеток в органах (1:100000). Поток культуральной среды через каждую клеточную ячейку масштабируется в соответствии с тем, какая доля сердечного выброса приходится на каждый орган.The developed microbioreactor is a single-use design (biochip) consisting of six cell cells for models of organs (pancreas, liver, intestines, kidneys, as well as muscle and adipose tissue) connected by microchannels. Cells are compatible with Transwell type membrane inserts. The size of the biochip is limited by the size of a standard slide (26 mm2 × 76 mm2). The circulation of the culture medium in the channels is provided by a micropump consisting of two micro valves and a working chamber. The micropump and valves are connected to the control unit of the BAVP.422522.001 microbioreactor. The cell size is designed in such a way as to ensure the possibility of the required number of cells in a single proportion to the number of cells in the organs (1: 100000). The flow of culture medium through each cell cell is scaled in accordance with the proportion of cardiac output per organ.
Биочип выполнен из слоя полидиметилсилоксана (ПДМС) высотой 2 мм, содержащего микроканалы, насос, клапаны и отверстия для клеточных ячеек. Сторона, содержащая микроканалы, покрыта стеклом, другая сторона соединена со слоем поликарбоната, который обеспечивает механическую прочность биочипа, подключение управляющих пневматических выходов к насосам и клапанам, а также герметизацию клеточных ячеек крышками. Высота каналов составляет 0,1 мм.The biochip is made of a layer of polydimethylsiloxane (PDMS) with a height of 2 mm, containing microchannels, a pump, valves and openings for cell cells. The side containing the microchannels is covered with glass, the other side is connected to the polycarbonate layer, which provides mechanical strength of the biochip, connecting the pneumatic control outputs to pumps and valves, and sealing the cell cells with covers. The height of the channels is 0.1 mm.
Регулирование скоростей потока производится путем размещения клеточных ячеек, для которых необходимы высокие скорости, вблизи насоса, а ячеек, для которых требуются низкие, - вдали от насоса. Это обусловлено тем, что большие расстояния до клеточных ячеек приводят к большим гидравлическим потерям. Тонкая настройка скоростей потока осуществлялась регулировкой длины и ширины каналов в тех частях, которые соответствуют конкретным ячейкам. Ширина каналов не может быть менее 0,2 мм по технологическим причинам и более 1 мм для обеспечения стабильности геометрии каналов.Flow rates are controlled by placing cells that require high speeds near the pump, and cells that require low speeds away from the pump. This is due to the fact that large distances to the cell cells lead to large hydraulic losses. Fine tuning of the flow rates was carried out by adjusting the length and width of the channels in those parts that correspond to specific cells. The width of the channels cannot be less than 0.2 mm for technological reasons and more than 1 mm to ensure the stability of the geometry of the channels.
В таблице 1 приведен обзор параметров моделируемых органов. Показана доля сердечного выброса, приходящаяся на тот или иной орган, и относительная доля потока культуральной среды в мультиорганном биочипе. Все клеточные ячейки, кроме той, что предназначена для клеток кишечника, предполагается изготавливать с применением мембранных вставок от 96-луночных плашек типа Trans well. Кишечник занимает существенно большую площадь [Multi-organ-chip with improved life time and homoeostasis: пат.ЕР 2712918 A1 European Patent Application: C12M 3/00 Marx. U.; applicant Technische Universitat Berlin. - №12186550.5; filled 28.09.2012; publ. 02.04.2014, Bulletin 2014/14.], поэтому для него предлагается использовать одну вставку от 12-луночной плашки.Table 1 provides an overview of the parameters of the simulated organs. The share of cardiac output per organ is shown, and the relative share of the flow of culture medium in a multi-organ biochip. All cell cells, except for that intended for intestinal cells, are supposed to be made using membrane inserts from 96-well Trans well plates. The intestine occupies a significantly larger area [Multi-organ-chip with improved life time and homoeostasis: Pat. EP 2712918 A1 European Patent Application:
Конструкция микрофлюидного чипа (микробиореактора) основана на трехслойной структуре, верхний слой которой образован пластиной, выполненной из поликарбоната толщиной 10 мм, на которой отлит слой полидиметилсилоксана (ПДМС), содержащий систему микрофлюидных каналов прямоугольного сечения и ячейки, герметизированные снизу слоем, образованным стандартным предметным стеклом. Применение каналов постоянного сечения позволило обеспечить приемлемую технологичность формы для литья слоя ПДМС.The design of the microfluidic chip (microbioreactor) is based on a three-layer structure, the top layer of which is formed by a plate made of
Микрофлюидный чип содержит в себе объединенные микрофлюидными каналами, по крайней мере, шесть ячеек, предназначенных для одновременного сокультивирования размещенных в них клеточных моделей органов и тканей человека в проточном или замкнутом режимах. Модели могут быть представлены сфероидами или мембранной вставкой (например, Трансвел). Ячейки сверху герметизированы пробками, закрепленными в пластине из поликарбоната с помощью резьбового соединения.The microfluidic chip contains at least six cells combined by microfluidic channels, designed for simultaneous co-cultivation of the cellular models of human organs and tissues located in them in flowing or closed modes. Models can be represented by spheroids or a membrane insert (e.g., Transvel). The cells on top are sealed with plugs fixed in a polycarbonate plate using a threaded connection.
Микроканальная система, принципиальная схема которой приведена на фиг. 1, обладает следующими характеристиками:A microchannel system, the circuit diagram of which is shown in FIG. 1, has the following characteristics:
- Максимальная ширина канала составляет 1 мм.- The maximum channel width is 1 mm.
- Минимальная ширина канала составляет 0,2 мм.- The minimum channel width is 0.2 mm.
- Ширина канала в местах подсоединения насосов составляет 0,6 мм, что обеспечивает одинаковый диапазон касательных напряжений во всей цепи.- The channel width at the pump connection points is 0.6 mm, which ensures the same range of shear stresses in the entire circuit.
- Минимальный радиус составляет 0,2 мм.- The minimum radius is 0.2 mm.
- Минимальное расстояние между структурными элементами 0,4 мм.- The minimum distance between the structural elements is 0.4 mm.
- Демпферная камера состоит из мембраны ПДМС, расположенной перед клеточными ячейками относительно течения.- The damper chamber consists of a PDMS membrane located in front of the cell cells relative to the flow.
- Измерительная ячейка, предназначенная для измерения электрохимически pH культуральной среды, расположена после клеточных ячеек относительно течения.- A measuring cell designed to measure electrochemically the pH of the culture medium is located after the cell cells relative to the flow.
- Y-образное разветвление каналов перед клеточными ячейками относительно течения предназначено для того, чтобы уменьшить эффекты седиментации.- The Y-shaped branching of the channels in front of the cell cells relative to the flow is intended to reduce the effects of sedimentation.
- Предусмотрена возможность частичной замены культуральной среды в микроканалах.- It is possible to partially replace the culture medium in microchannels.
- Объем культуральной среды составляет 50,1 мм3.- The volume of the culture medium is 50.1 mm 3 .
Конструкция полезной модели позволяет обеспечить распределение потока культуральной среды по клеточным ячейкам в соответствии с анатомией кровеносной системы человека (Таблица 2).The design of the utility model allows to ensure the distribution of the flow of the culture medium among the cell cells in accordance with the anatomy of the human circulatory system (Table 2).
Таки образом, полезная модель позволяет создать физиологичные условия культивирования клеточных линий:Thus, the utility model allows you to create physiological conditions for the cultivation of cell lines:
- поток культуральной среды распределен по клеточным ячейкам в соответствии с анатомией кровеносной системы человека;- the flow of culture medium is distributed over the cell cells in accordance with the anatomy of the human circulatory system;
- средняя скорость потока культуральной среды является достаточной, чтобы клетки получали достаточное количество кислорода и питательных веществ;- the average flow rate of the culture medium is sufficient so that the cells receive a sufficient amount of oxygen and nutrients;
- под мембранными вставками, содержащими клетки, поток является однородным по поверхности мембран;- under membrane inserts containing cells, the flow is uniform over the surface of the membranes;
- касательные напряжения соответствуют физиологичным нормам;- tangential stresses correspond to physiological norms;
- соотношение объемов культуральной среды и клеток должно быть приближено к соотношению in vivo.- the ratio of the volumes of the culture medium and cells should be close to the ratio in vivo.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110814U RU171690U1 (en) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Microfluidic Chip for the Creation of Cellular Models of Mammalian Organs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110814U RU171690U1 (en) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Microfluidic Chip for the Creation of Cellular Models of Mammalian Organs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU171690U1 true RU171690U1 (en) | 2017-06-09 |
Family
ID=59032719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016110814U RU171690U1 (en) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Microfluidic Chip for the Creation of Cellular Models of Mammalian Organs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU171690U1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2668157C1 (en) * | 2017-11-23 | 2018-09-26 | Общество с ограниченной ответственностью научно-технический центр "БиоКлиникум" (ООО НТЦ "БиоКлиникум") | Device for formation of a two-layer cellular model |
| RU183946U1 (en) * | 2018-05-21 | 2018-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "БиоКлиникум" | MICROFLUID CHIP CELL BLOCK |
| RU184220U1 (en) * | 2018-04-10 | 2018-10-18 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "БиоКлиникум" | MICROFLUID CHIP CELL CELL FOR CULTIVATION AND / OR STUDY OF CELLS OR CELL MODELS |
| RU189789U1 (en) * | 2018-09-05 | 2019-06-04 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "БиоКлиникум" | MICROFLUID DEVICE FOR THE RESEARCH OF THE EFFECT OF CHEMICAL SUBSTANCES ON MAMMALIAN CELLS |
| CN115558601A (en) * | 2022-11-30 | 2023-01-03 | 苏州大学 | Mini mammal model for detecting drug effect, toxicity and pharmacokinetics and application thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2389024C1 (en) * | 2008-12-02 | 2010-05-10 | Александр Валентинович Шишкин | Method of study of cells by means of immunological biochip |
| WO2010101708A2 (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-10 | University Of Maine System Board Of Trustees | Microfluidic device and related methods |
| WO2014048637A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Tissuse Gmbh | Multi-organ-chip with improved life time and homoeostasis |
| RU2517046C2 (en) * | 2008-06-04 | 2014-05-27 | Тиссюз Гмбх | "organ-on-chip" device |
-
2016
- 2016-03-24 RU RU2016110814U patent/RU171690U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2517046C2 (en) * | 2008-06-04 | 2014-05-27 | Тиссюз Гмбх | "organ-on-chip" device |
| RU2389024C1 (en) * | 2008-12-02 | 2010-05-10 | Александр Валентинович Шишкин | Method of study of cells by means of immunological biochip |
| WO2010101708A2 (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-10 | University Of Maine System Board Of Trustees | Microfluidic device and related methods |
| WO2014048637A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Tissuse Gmbh | Multi-organ-chip with improved life time and homoeostasis |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2668157C1 (en) * | 2017-11-23 | 2018-09-26 | Общество с ограниченной ответственностью научно-технический центр "БиоКлиникум" (ООО НТЦ "БиоКлиникум") | Device for formation of a two-layer cellular model |
| RU184220U1 (en) * | 2018-04-10 | 2018-10-18 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "БиоКлиникум" | MICROFLUID CHIP CELL CELL FOR CULTIVATION AND / OR STUDY OF CELLS OR CELL MODELS |
| RU183946U1 (en) * | 2018-05-21 | 2018-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "БиоКлиникум" | MICROFLUID CHIP CELL BLOCK |
| RU189789U1 (en) * | 2018-09-05 | 2019-06-04 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "БиоКлиникум" | MICROFLUID DEVICE FOR THE RESEARCH OF THE EFFECT OF CHEMICAL SUBSTANCES ON MAMMALIAN CELLS |
| CN115558601A (en) * | 2022-11-30 | 2023-01-03 | 苏州大学 | Mini mammal model for detecting drug effect, toxicity and pharmacokinetics and application thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU171690U1 (en) | Microfluidic Chip for the Creation of Cellular Models of Mammalian Organs | |
| Ramadan et al. | Organ-on-a-chip engineering: Toward bridging the gap between lab and industry | |
| US8748180B2 (en) | Microfluidic device for pharmacokinetic-pharmacodynamic study of drugs and uses thereof | |
| CN103981096B (en) | A kind of two-layer cell culture system organ chip and preparation method thereof | |
| US9732316B2 (en) | Devices and methods for pharmacokinetic-based cell culture system | |
| Sivagnanam et al. | Exploring living multicellular organisms, organs, and tissues using microfluidic systems | |
| US10481150B2 (en) | Microfluidic device for cell-based assays | |
| US20130295551A1 (en) | Microfluidic device and method for modulating a gas environment of cell cultures and tissues | |
| Sbrana et al. | Engineering Quasi-Vivo® in vitro organ models | |
| EP1891201A2 (en) | Pharmacokinetic-based culture system with biological barriers | |
| CN102899249A (en) | Device and method of generating in vitro blood vessels | |
| CN109825437A (en) | A kind of micro-fluidic chip and cultural method for cell culture | |
| Sin et al. | Animal on a chip: a microscale cell culture analog device for evaluating toxicological and pharmacological profiles | |
| CN116004388A (en) | Microfluidic chip and in-vitro three-dimensional organoid model construction method | |
| CN107955782B (en) | Liver-blood brain barrier system for simulating in-vivo metabolic process based on micro-fluidic chip | |
| Ramírez-Fernández et al. | Design and development of a dual-flow bioreactor mimicking intestinal peristalsis and permeability in epithelial tissue barriers for drug transport assessment | |
| EP1820846A1 (en) | Cell culture system | |
| CN107955785B (en) | System for simulating pharmacokinetic characteristics in vitro based on intestinal chip and application | |
| CN117363482B (en) | Method for combined culture of different kinds of organoids | |
| CN219490026U (en) | Three-dimensional dynamic culture colorectal tissue-like tumor chip | |
| CN118389285A (en) | Micro-physiological system and method with bionic intestinal liver axis | |
| CN116814547A (en) | In-vitro tumor vascular model and method for detecting compound by using same | |
| CN117443471A (en) | Microfluidic chip for detecting toxicity of compound | |
| Tian et al. | A 3D BIO-PRINTED SPHEROIDS BASED PERFUSION IN VITRO LIVER ON CHIP FOR DRUG SCREENING | |
| CN116814527A (en) | In-vitro tumor heart blood vessel model and method for detecting compound by using same |