A Fluidic Culture Platform for Spatially Patterned Cell Growth, Differentiation, and Cocultures

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

• ระดับ A · หลักฐานทางคลินิกค่อนข้างแข็งแรง
• ระดับ B · หลักฐานทางคลินิกที่กำลังเติบโตและมีสัญญาณเชิงบวก
• ระดับ C · งานวิจัยในมนุษย์ระยะต้นที่กำลังสำรวจประโยชน์
• ระดับ D · รากฐานทางวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง
• กำลังศึกษาเพิ่มเติม · หัวข้อใหม่ที่นักวิจัยกำลังสำรวจอย่างต่อเนื่อง

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

Stem cell cultures within perfusion bioreactors, while efficient in obtaining cell numbers, often lack the similarity to native tissues and consequently cell phenotype. We develop a three-dimensional (3D)-printed fluidic chamber for dynamic stem cell culture, with emphasis on control over flow and substrate curvature in a 3D environment, two physiologic features of native tissues. The chamber geometry, consisting of an array of vertical cylindrical pillars, facilitates actin-mediated localization of human mesenchymal stem cells (hMSCs) within ∼200 μm distance from the pillars, enabling spatial patterning of hMSCs and endothelial cells in cocultures and subsequent modulation of calcium signaling between these two essential cell types in the bone marrow microenvironment. Flow-enhanced osteogenic differentiation of hMSCs in growth media imposes spatial variations of alkaline phosphatase expression, which positively correlates with local shear stress. Proliferation of hMSCs is maintained within the chamber, exceeding the cell expansion in conventional static culture. The capability to manipulate cell spatial patterning, differentiation, and 3D tissue formation through geometry and flow demonstrates the culture chamber's relevant chemomechanical cues in stem cell microenvironments, thus providing an easy-to-implement tool to study interactions among substrate curvature, shear stress

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้