RU200073U1 - Устройство для измерения трансэпителиального электрического сопротивления барьерных клеток млекопитающих - Google Patents
Устройство для измерения трансэпителиального электрического сопротивления барьерных клеток млекопитающих Download PDFInfo
- Publication number
- RU200073U1 RU200073U1 RU2020117013U RU2020117013U RU200073U1 RU 200073 U1 RU200073 U1 RU 200073U1 RU 2020117013 U RU2020117013 U RU 2020117013U RU 2020117013 U RU2020117013 U RU 2020117013U RU 200073 U1 RU200073 U1 RU 200073U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biochip
- contacts
- microfluidic
- cells
- spring
- Prior art date
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title abstract description 10
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 title 1
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 claims abstract description 49
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 43
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 210000002457 barrier cell Anatomy 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- -1 cyclic olefin Chemical class 0.000 claims description 7
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 4
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001935 styrene-ethylene-butadiene-styrene Polymers 0.000 claims description 4
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 claims description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 abstract description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract description 3
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000010065 bacterial adhesion Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008614 cellular interaction Effects 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 238000001453 impedance spectrum Methods 0.000 description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000013039 cover film Substances 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 5
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 5
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 102100035765 Angiotensin-converting enzyme 2 Human genes 0.000 description 3
- 108090000975 Angiotensin-converting enzyme 2 Proteins 0.000 description 3
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 3
- DLBFLQKQABVKGT-UHFFFAOYSA-L lucifer yellow dye Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]S(=O)(=O)C1=CC(C(N(C(=O)NN)C2=O)=O)=C3C2=CC(S([O-])(=O)=O)=CC3=C1N DLBFLQKQABVKGT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000315672 SARS coronavirus Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010874 in vitro model Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical group 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 208000010507 Adenocarcinoma of Lung Diseases 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 241001678559 COVID-19 virus Species 0.000 description 1
- 206010009944 Colon cancer Diseases 0.000 description 1
- 101000638154 Homo sapiens Transmembrane protease serine 2 Proteins 0.000 description 1
- 206010051925 Intestinal adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 241000736262 Microbiota Species 0.000 description 1
- 201000003176 Severe Acute Respiratory Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 1
- 229940124350 antibacterial drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003443 antiviral agent Substances 0.000 description 1
- 239000000823 artificial membrane Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 210000001130 astrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000003592 biomimetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008499 blood brain barrier function Effects 0.000 description 1
- 210000001218 blood-brain barrier Anatomy 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 239000013553 cell monolayer Substances 0.000 description 1
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000003255 drug test Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000009786 epithelial differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000004887 epithelial permeability Effects 0.000 description 1
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000005714 functional activity Effects 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001566 impedance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000006662 intracellular pathway Effects 0.000 description 1
- 201000005249 lung adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 239000003120 macrolide antibiotic agent Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000013149 parallel artificial membrane permeability assay Methods 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 238000013148 permeation assay Methods 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для работы с клетками тканей человека, бактериальными клетками, а также с культурами вирусов, которая может быть использована для создания клеточных моделей барьерных тканей человека в условиях сокультивирования с бактериальными и вирусными культурами для моделирования взаимодействия клеток и изучения бактериальной адгезии в режиме онлайн мониторинга, изучения динамики трансэпителиального/трансэндотелиального сопротивления, а также для испытаний лекарственных препаратов.Разработанное устройство представляет собой многоразовую конструкцию (микроплату-держатель для биочипа), состоящую из двух текстолитовых плат, выполненную с возможностью размещения между ними микрофлюидного чипа стандартного размера, двух самоклеящихся покровных стекол с напыленными на них титановыми электродами, соединяющихся между собой подпружиненными электрическими контактами и фиксированными коннекторами между собой. Устройство выполнено из текстолита и совместимо с большинством коммерчески доступных биочипов, имеющих размеры предметного стекла (25±1 мм x 75±1 мм).
Description
Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для измерения спектра импеданса биологических тканей, органов, клеток или клеточных моделей млекопитающих, размещенных в измерительных ячейках микрофлюидного чипа. В частности, полезная модель позволяет оценивать функциональное состояние клеточных моделей в образцах in vitro в биологических экспериментах в условиях вирусного и бактериального заражения в режиме реального времени методом измерения динамики изменений трансэпителиального/трансэндотелиального сопротивления, включая клеточные модели на основе дифференцированной в микрофлюидной системе линии аденокарциномы кишечника Caco-2 или линии аденокарциномы лёгких Calu-3 для исследования вируса SARS-CoV-2. Заявляемое решение также может быть использовано для исследования влияния различных препаратов (в т.ч. противовирусных и антибактериальных лекарственных препаратов) на клетки в условиях in vitro, а также для изучения адгезии бактериальных клеток.
Уровень техники
Культивирование клеток в микрофлюидных системах на сегодняшний день является одним из наиболее перспективных подходов, обеспечивающих in vitro условия, сходные с условиями in vivo, для поддержания жизнеспособности, функциональной активности и стабильности клеточных культур в течение длительного времени (до 28 дней), с возможностью регистрации изменения параметров, характеризующих функциональный статус клеток на молекулярном уровне. Изучение клеточных структур в естественном состоянии позволяет получить новые знания о процессах, происходящих в клетках, определить способы воздействия на клетки, приводящие к тому или иному результату. Это является важным при создании эффективных лекарственных средств и разработке новых методов лечения заболеваний. Наиболее предпочтительным для изучения SARS является использование клеток кишечника Caco-2, которые экспрессируют ангиотензин превращающий фермент 2 (ACE2) и сериновую протеазу TMPRSS2, через которые происходит заражение организма новым коронавирусом SARS-CoV и позволяет реплицировать вирус в условиях in vitro (Mossel, E. C. et al. Exogenous ACE2 Expression Allows Refractory Cell Lines To Support Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus Replication. J. Virol. 79, 3846–3850 (2005)). Поэтому в настоящее время клетки Caco-2 активно применяются для поиска противовирусных препаратов.
Модели биологических барьеров чрезвычайно важны для исследования физиологических функций, механизмов транспорта, патологий. Слои образующих барьер эпителиальных и эндотелиальных клеток, прежде всего, характеризуются способностью формировать плотные межклеточные контакты, разделяющие апикальную и базолатеральную стороны слоя. Клетки формируют между соответствующими компартментами слой с селективной проницаемостью, контролирующий диффузию через парацеллюлярные пути и транспорт – через интрацеллюлярные. При этом, барьер не является статическим и может модулироваться различными стимулами, приводящими к его закрытию или открытию. Функционирование этого барьера необходимо для выполнения тканью своей физиологической функции. Импедансная спектрометрия является воспроизводимым и информативным методом измерения трансэпителиального или трансэндотелиального сопротивления. Метод заключается в измерении амплитуды и фазы переменного тока, при воздействии синусоидального переменного напряжения с частой обычно изменяемой в диапазоне от 1 Гц до 100 кГц. Из полученного спектра полного сопротивления путем «подгонки» модели, основанной на эквивалентной схеме, можно извлечь информацию не только об активном сопротивлении, но и реактивных компонентах сопротивления, позволяющих оценить различные параметры клеточной модели. Метод измерения трансэпителиального сопротивления является наиболее удобным и неинвазивным по сравнению с другими методами.
Таким образом, для исследования физиологически значимых взаимодействий микроорганизм/вирус-хозяин предпочтительно использование экспериментальных in vitro моделей, реализуемых в микрофлюидных устройствах (микрофлюидных системах или биочипах), которые способны поддерживать сложные популяции аэробной и анаэробной микробиоты в контакте с живыми тканями человека, в комбинации со средствами измерения спектра импеданса таких моделей.
Из уровня техники известны различные устройства, обеспечивающие измерение импеданса биологических структур в микрофлюидных системах, в частности, в модели «кишечник-на-чипе».
Из патента CA3053191A1 известно устройство, в котором в микрофлюидный чип встроен мультиэлектродный массив в нижнюю часть нижний камеры и в верхнюю часть верхней камеры, соответственно. Такое решение, безусловно, дает возможность снимать точные данные, но в то же время крайне сложно в изготовлении и сборке.
Из патента US9513280 известно устройство, аналогичное описанному выше патенту, с той разницей, что в микрофлюидную двухкамерную ячейку в нижнюю часть камеры встроены два электрода. Само устройство имеет достаточно узкоспециализированное применение – имитацию человеческого гематоэнцефалического барьера.
В патентах US20140038279A1, US20160313306A1 и US20180320125A1 описаны устройства «кишечник-на-чипе», в которых измерение импеданса не предусмотрено в режиме реального времени, а его значения измеряются вне устройств.
В патенте US20190359924A1 описано устройство для сокультивирования астроцитов и эпителиальных клеток мозга. Описанная конструкция допускает измерение трансэпиттелиального сопротивления в онлайн режиме. Это технически решено внедрением электродов в тело микрофлюидного чипа, похожим способом, описанным в перечисленных выше заявках и патентах.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является устройство для измерения трансэпителиального электрического сопротивления барьерных клеток млекопитающих, размещенных на мембране микрофлюидного биочипа, представленное в международной заявке WO2017106727A1. Устройство включает нижнюю подложку с размещенным на ней биочипом, снабженным двумя пластинами (покровными пленками), верхней и нижней, выполненными из оптически прозрачного материала, закрепленными с верхней и нижней сторон биочипа с помощью токопроводящей пасты, при этом на пластины нанесены металлические электроды, например, гребенчатой формы. В одном из вариантов осуществления полезной модели на покровную пленку нанесен титановый электрод толщиной 3 нм, покрытый слоем 25 нм золота, поверх которого также нанесен ещё один слой титана толщиной в 1 нм. Предпочтительным в данном изобретении является использование электродов толщиной 10-30 нм. Устройство также снабжено электрическими контактами, коннектором и интерфейсом для подключения к внешнему устройству измерения импеданса для передачи сигнала импеданса от электродов.
В заявке WO2017106727A1 отмечено, что электрические контакты к внешнему устройству могут проходить по подложке от верней и нижней частей биочипа. Однако в материалах изобретения не раскрыты средства, обеспечивающие снятие и запись данных с электродов, подведение контактов от микрофлюидного чипа к измерительному устройству, а также подключение и передачу сигнала от электродов на устройство измерения. Наличие только одной нижней подложки не позволяет проводить микроскопическое исследование свойств барьерных клеток с одновременным измерением электрических характеристик. Для исследования клеток под микроскопом биочип необходимо извлекать из устройства для измерения импеданса, что может привести к разгерметизации ячейки и каналов чипа, и негативно повлиять на результаты эксперимента. Заявляемая конструкция устройства для измерения импеданса позволяет без извлечения из него чипа проводить как микроскопические исследования, так и измерение импеданса.
Кроме того, выполнение подключения электродов на покровной пленке к телу микрочипа с помощью токопроводящей пасты создает риски контаминации в камерах чипа при сборке микрофлюидного устройства. Такая контаминация может сказаться на жизнеспособности клеток, создает помехи измерений и ставит под угрозу результаты эксперимента. Кроме того, сборка такого биочипа является трудоемкой и требует специальных знаний и навыков. Помимо этого, способ сборки чипа требует нагрева материалов до 60⁰С, для чего необходимо дополнительное оборудование, что также усложняет процесс изготовления устройства. Кроме того, толщина проводящего слоя, напыляемого на электропроводные пленки чипа, составляет 10-30 нм, что вызывает высокие значения сопротивления, а также приводит к повышенной хрупкости, влияющей на сложность сборки и требования к квалификации персонала.
Таким образом, известные устройства не отличаются простотой конструкции, а также не позволяют проводить микроскопическое исследование свойств барьерных клеток с одновременным измерением электрических характеристик, с заменой, при необходимости, чипов для исследования иммобилизованных на их мембранах клеток. Кроме того, проведение измерений спектра импеданса возможно, как правило, с использованием производимых биочипов со встроенными электродами. Отсутствует универсальный подход к сборке устройств. Такая схема затрудняет процесс проведения измерений, а точность результатов будет полностью зависеть от квалификации и действий лаборанта. Как следствие существенно возрастает погрешность измерений.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание простого в сборке и эксплуатации универсального устройства для измерения спектра импеданса клеточной модели в широком диапазоне частот (от 20 Гц до 20 кГц) с различной амплитудой тока (от 10 мкА до 100 мкА) в режиме реального времени, в котором возможно размещение биочипов с мембранными вставками различных производителей, имеющих стандартный размер, обеспечивающий проведение исследований с помощью микроскопии либо любых других оптических методов.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническим результатом является возможность проведения микроскопического исследования свойств биологических структур без извлечения биочипа из устройства, обеспечение быстроты и удобства сборки и эксплуатации устройства для измерения спектра импеданса биологических структур.
Технический результат достигается при использовании устройства для измерения трансэпителиального электрического сопротивления барьерных клеток млекопитающих, размещенных на мембране микрофлюидного биочипа, включающего
- две пленки (или пластины), верхнюю и нижнюю, с металлическими электродами гребенчатой формы, выполненные из оптически прозрачного материала (в т.ч. биополимера или стекла, не адсорбирующего малые молекулы или химически инертного к биологическим структурам) с возможностью размещения на верхней и нижней сторонах микрофлюидного биочипа,
- две текстолитовые платы, снабженные смотровыми окнами (отверстиями) для визуализации барьерных клеток на мембране биочипа с помощью оптических средств, и выполненные с возможностью размещения между ними биочипа, покрытого с верхней и нижней сторон пленками с металлическими электродами, при этом каждая плата снабжена группой из четырех подпружиненных электрических контактов и двумя коннекторами, размещенными с возможностью фиксации плат между собой с обеспечением передачи сигнала импеданса от гребенчатых электродов к внешнему устройству измерения импеданса,
- интерфейс для подключения к внешнему устройству измерения импеданса, размещенный на нижней текстолитовой плате,
при этом группа контактов нижней платы расположена в ее центральной части, а микрофлюидный биочип и нижняя пленка снабжены отверстиями для подведения подпружиненных электрических контактов от нижней платы к контактам электродов гребенчатой формы на верхней пленке и обеспечения возможности центрирования (позиционирования) биочипа при его установке между текстолитовыми платами.
В качестве подпружиненных электрических контактов могут быть использованы контакты типа «pogo pin» (напр. контакты фирмы Harvin P70-2010045R или P70-2000045R). Контакты верхней платы предпочтительно расположены по ее краям с противоположных сторон - по два контакта.
Пленки снабжены покрытием из адгезионного материала для закрепления на поверхности микрофлюидного биочипа, или выполнены самоклеящимися. Пленки могут иметь толщину до 0,5 мм (предпочтительно от 0,1 до 0,2 мм). Пленки могут быть выполнены из материала, выбранного из следующего ряда: поликарбонат, SEBS, полиуретан, полиэстер, цикличный олефин сополимера, цикличный олефин полимера, нитрид кремния, полиметилметакрилат, поливинилхлорида, полистирол, полиэтилентерефталлат или стекло.
Площадь, занимаемая металлическими электродами гребенчатой формы, соответствует площади мембраны микрофлюидного биочипа. Гребенчатые электроды могут быть выполнены на пленках (пластинах) из титана, а также дополнительно покрыты слоем золота методом вакуумного напыления. Гребенчатые электроды имеют ширину не менее 0,5 мм и высоту (толщину слоя напыления) от 50 до 500 нм с одним или несколькими слоями металла (предпочтительно 100-200 нм).
Высота (толщина) текстолитовых плат составляет от 1 до 3 мм (предпочтительно от 2 мм), что обеспечивает жесткость и надежность конструкции.
Высота подпружиненных контактов составляет до 5 мм с ходом пружины ±0,5 мм.
Диаметр отверстий в пленке и теле микрофлюидного чипа для проведения подпружиненных электрических контактов составляет 2,2 мм.
В конкретном варианте выполнения устройства коннекторы выполнены 10-пиновыми, на каждой плате размещены с ее противоположных сторон.
Микрофлюидный биочип и мембрана биочипа могут быть выполнены из материалов, выбранных из следующего ряда: поликарбонат, SEBS, полиуретан, полиэстер, цикличный олефин сополимера, нитрид кремния, полиметилметакрилат, поливинилхлорид, полистирол, полиэтилентерефталлат. Микрофлюидный биочип предпочтительно имеет двухкамерную структуру ячейки, разделенную полупроницаемой мембраной, две ячейки с мембранами для иммобилизации клеток млекопитающих и до восьми распределительных каналов для входа и выхода питательных сред. Микрофлюидный биочип имеет размеры, соответствующие размеру предметного стекла микроскопа (25±1 мм x 75±1 мм); высоту (толщину) от 1,5 до 2,5 мм.
В конструкции устройства площадь электродов перекрывает площадь мембраны в ячейке чипа практически полностью и такое решение приводит к тому, что электрическое поле в чипе будет распределено равномерно и сконцентрировано в области расположения электродов. Таким образом, вся барьерная ткань будет вносить вклад в значения измеряемых электрических характеристик, что будет приводить к получению более достоверных и точных результатов измерений.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен чертеж заявляемого устройства (вид сверху и вид сбоку); на фиг. 2 представлено расположение подпружиненных контактов для электрода (вид сбоку); на фиг. 3 изображен вариант напыления электродов на нижнюю и верхнюю пленки (пластины); на фиг. 4 показано устройство в сборе, на фиг.5 – верхняя и нижняя текстолитовые платы, на фиг.6 – микрофлюидный биочип с нанесенными на его поверхность пленками, содержащими металлические электроды гребенчатой формы; на фиг.7 – данные зависимости мнимой части импеданса от частоты электрического тока, на фиг.8 – данные зависимости действительной части импеданса от частоты электрического тока, на фиг. 9 – калибровочные кривые зависимости интенсивности флуоресценции от концентрации для низких (0-1,75 мкМ) и высоких (1,75-60 мкМ) концентраций субстрата, соответственно, на фиг.10 – результаты микроскопии, полученной с помощью устройства на 4й день культивирования клеток Caco-2.
Позициями на чертежах обозначены: 1 – интерфейс подключения к устройству измерения и записи импеданс спектров; 2 – коннекторы, соединяющие и фиксирующие верхнюю и нижнюю текстолитовые платы устройства между собой, 3 – ячейки биочипа для сокультивирования клеток; 4 – верхняя камера ячейки биочипа; 5 – нижняя камера ячейки биочипа; 6 – полупроницаемая мембрана биочипа; 7 – силиконовые упоры, поддерживающие упругость конструкции; 8 – подпружиненные электрические контакты для соединения с электродами, осуществляющими измерение импеданса барьерных клеток, 9 – пленки (покрывные пленки или пластины).
Осуществление полезной модели
Ниже представлено подробное описание конструкции многоразового устройства, обеспечивающего измерение динамики трансэпителиального/трансэндотелиального сопротивления в реальном времени барьерных клеток млекопитающих, размещенных в ячейках коммерчески доступных микрофлюидных чипов, предназначенных для сокультивирования барьерных тканей млекопитающих с бактериальными клетками, с культурами вирусов, моделирования взаимодействия клеток с микробами и вирусами, для изучения бактериальной адгезии на эпителиальных клетках в режиме онлайн мониторинга, испытаний лекарственных препаратов. Заявляемое устройство по своей функции выступает в качестве держателя микрофлюидного чипа и представляет собой конструкцию, состоящую из двух печатных текстолитовых плат (микроплат-держателей для биочипа), выполненных с возможностью размещения между ними биочипа, и снабженными фиксированными коннекторами, а также из двух самоклеящихся покровных пленок (или пластин) с напыленными на них металлическими, например, титановыми гребенчатыми электродами, соединяемыми с подпружиненными электрическими контактами. Фиксированные коннекторы позволяют жестко закрепить верхнюю и нижнюю платы устройства между собой. Подпружиненные контакты работают в диапазоне ± 0,5 мм, что позволяет варьировать ширину используемых в устройстве микрофлюидных чипов от 1,5 до 2,5 мм. Устройство выполнено из текстолита и совместимо с большинством коммерчески доступных биочипов, чьи размеры составляют стандартный размер предметного стекла (ширина х длина 25±1 мм x 75±1 мм).
Печатные текстолитовые платы могут быть выполнены с полимерным покрытием или без него, на которые нанесены медные дорожки. На верхней плате медные дорожки соединяют площадки подключения подпружиненных электродов с площадками под фиксированные разъемы, для обеспечения передачи сигнала для измерения импеданса с электрода, расположенного на нижней покровной пленке микрофлюидного чипа. На нижней плате дорожки расположены таким образом, чтобы соединять площадки подключения подпружиненных электродов с площадками под фиксированные коннекторы, а также соединять фиксированные разъемы и интерфейс подключения, таким образом, чтобы все сигналы от электродов верхней и нижней покровных пленок подходили в интерфейс подключения устройства измерения и записи импеданс-спектров.
В конкретном варианте осуществления полезной модели габариты нижней платы составляют 25,5 х 100 мм, габариты верхней платы составляют 23 х 92 мм.
На нижней текстолитовой плате закреплены:
1) интерфейс подключения устройства измерения и записи импеданс-спектров, например, разъем типа «Registered Jack» (RJ-25 или RJ-45 или аналогичные) либо разъем типа «Low Insertion Force Contact» (WR-FPC SMT LIF Horizontal Top или аналогичные), к которому подведены 4 контакта от электродов на микрофлюидном чипе;
2) фиксированные коннекторы типа «Dual Socket Header Male», например, WR-PHD THT Straight Dual Socket Header или аналогичные, которые соединяют контакты с верхней и нижней платы, а также отвечают за надежность конструкции в собранном виде;
3) четыре подпружиненных электрических контакта (тип «pogo pin», например контакты P70-20X0045R производства фирмы «Harwin» или аналогичные), расположенные в середине платы с формированием фигуры в виде квадрата, обеспечивающие соединение с электродами верхней покровной пленки и отвечающие за передачу сигнала импеданса до интерфейса подключения устройств измерения;
4) силиконовые (либо аналогичные) упоры, изготовленные в форме круглой таблетки, закрепленные в центре специальных технологических отверстий на плате, например, в количестве 4 штук, расположенные по периметру, отвечающие за надежность конструкции устройства в сборе;
На верхней текстолитовой плате закреплены:
1) фиксированные коннекторы типа «Dual Socket Header Female», например, WR-PHD THT Straight Dual Socket Header или аналогичные, которые соединяют контакты верхней и нижней плат, а также отвечают за надежность конструкции в собранном виде;
2) силиконовый (либо аналогичный) упор, изготовленный в форме круглой таблетки, закрепленный по центру платы в специальном технологическом отверстии, отвечающий за надежность конструкции устройства в сборе;
3) четыре подпружиненных электрических контакта (тип «pogo pin», например контакты P70-20X0045R производства фирмы «Harwin» или аналогичные), расположенные по периметру платы, обеспечивающие соединение с электродами нижней покровной пленки и отвечающие за передачу сигнала импеданса до фиксированных коннекторов.
Все пассивные компоненты плат, указанные выше, помещаются в технологические отверстия, а контакты к ним припаиваются.
Для подведения подпружиненных контактов от верхней платы устройства, в любом из коммерчески доступных микрофлюидных чипов соответствующего дизайна выполняют отверстия в соответствии с расположением подпружиненных контактов: четыре отверстия по периметру и четыре – в центре чипа. В нижней покровной пленке также выполняют четыре отверстия по центру пленки. Верхняя покровная пленка выполнена с размерами, покрывающими верхнюю выступающую часть микрофлюидного чипа (фиг. 3).
Электроды, дорожки и площадки для подключения подпружиненных контактов могут быть выполнены на покровных пленках любыми известными из уровня техники способами, например с помощью вакуумного напыления металлов до получения ширины титанового напыления не менее 0,5 мм и высоты от 50 до 500 нм с одним или несколькими слоями металла с предпочтительным диапазоном 100-200 нм (фиг. 3).
Покровные стекла с электродами для такой модели изготавливают любым известным из уровня техники способом вакуумного напыления металлов, например титана. Особенностью электродов является их симметричная гребенчатая форма, создающая достаточно однородное электромагнитное поле в измерительной ячейке и обеспечивающая точные измерения величины импеданса в ходе экспериментов.
Электроды рассчитаны на четырех-электродную схему измерений. Интерфейс подключения находится на нижней плате-держателе и совместим с любым устройством измерения и записи импеданс спектров.
Биочип (микробиореактор) может быть изготовлен из любого нетоксичного и неадсорбирующего малые молекулы полимера, и, как правило, имеет двухкамерную структуру, разделенную проницаемой мембраной. Биочип и верхнее покровное стекло имеют по 4 отверстия для подведения контактов электрода от покровных стекол к плате-держателю, а также для центровки (точного позиционирования) чипа и покровных стекол в конструкции устройства. В случае использования коммерчески доступных чипов отверстия в чипе и покровном стекле изготавливают сверлением. Данные отверстия облегчают правильную сборку чипа и минимизируют экспериментальные ошибки, которые могут быть допущены лаборантами в связи с недостаточностью опыта в сборке подобных устройств.
Таким образом, заявляемая полезная модель предлагает достаточно универсальное решение в области создания микрофлюидных систем на базе коммерчески доступных микрофлюидных биочипов для измерения трансэпителиального или трансэндотелиального сопротивления барьерных клеток млекопитающих в реальном времени. Предложенные модификации чипа просты в изготовлении и не требуют специального оборудования. Сверление может осуществляться как на лабораторных установках ЧПУ, так и вручную.
Пример реализации полезной модели
Для проведения изменений трансэпителиального электрического сопротивления барьерных клеток было изготовлено устройство, состоящее из двух текстолитовых плат, соединяющихся двумя 10-пиновыми разъемами, фиксирующими конструкцию; габариты нижней платы составляли 25,5 х 100 мм, верхней платы - 23 х 92 мм; высота текстолитовых плат может варьироваться в диапазоне от 1,0 до 3 мм, предпочтительно 2 мм; нижняя плата была снабжена интерфейсом для подключения к устройству измерения и записи импеданс спектров БАВР.941413.000; верхняя и нижняя плата были снабжены подпружиненными контактами, по четыре контакта на каждую плату, диаметр которых составлял 2 мм, высота 5 мм и ход пружины находился в пределах ±0,5 мм.
Исследование проводилось с использованием микрофлюидного биочипа с полупроницаемыми мембранами производства фирмы Microfluidic Chip Shop (Германия), модель 480, с габаритными размерами 25±1 мм x 75±1 мм, содержащего две ячейки для культивирования клеток, которые разделены полупроницаемой мембраной, образуя по 2 камеры (под и над мембраной) объемом по 100 мкл, снабженные 8 микрофлюидными каналами для питательных сред.
Для измерения импеданса клеточной модели барьерной ткани на полупроницаемые мембраны высаживали по 20000 клеток линии Caco-2 и культивировали в CO2-инкубаторе. В качестве питательной среды была использована среда MEM с добавлением 20% по объему фетальной бычьей сыворотки в проточном режиме при скорости 20 мкл/час. Через 4 дня после начала эксперимента к микрофлюидной системе подключали устройство измерения и записи импеданс-спектров (УИЗИС-1, БАВР.941413.000) и измеряли импеданс при комнатной температуре в диапазоне частот 80 – 20000 Гц (160 точек). Полученные данные зависимости мнимой и действительной части импеданса от частоты электрического тока представлены на фиг.7 и 8.
Для подтверждения эффективности метода TEER с испозованием заявляемого устройства в целях оценки барьерной функции экспериментальных моделей кишечника использовали модельный субстрат – краситель люциферовый желтый. Данный краситель часто применяется для оценки целостности in vitro моделей кишечника, так как транспортируется только за счет пассивной диффузии [Hidalgo I.J., Raub T.J., Borchardt R.T. Characterization of the Human Colon Carcinoma Cell Line (Caco-2) as a Model System for Intestinal Epithelial Permeability // Gastroenterology. American Gastroenterological Association, 1989. Vol. 96, № 2. P. 736–749.]. После 4 дней культивирования чипов с клетками Caco-2 в апикальную часть (контур, содержащий клетки) со скоростью 500 мкл/ч подавали 60 мкМ раствор люциферового желтого (в качестве растворителя был использован солевой раствор Хенкса, конечная концентрация ДМСО была доведена до 1% об.) а в базальную – солевой раствор Хенкса с 1% об. ДМСО. Затем чипы инкубировали в клеточном инкубаторе (5% СО2, 37ºС) в течение 1 часа. Растворы, прошедшие через чипы, собирали для дальнейшего анализа. Концентрацию люциферового желтого в апикальной и базальной частях определяли при помощи планшетного мультидетектора SpectraMax i3 (Molecular Devices). Методика расчета коэффициента проницаемости по данным об интенсивности флуоресценции субстрата, прошедшего через клеточный слой, была описана ранее [Sugano K. et al. Optimized conditions of bio-mimetic artificial membrane permeation assay // Int. J. Pharm. 2001. Vol. 228, № 1–2. P. 181–188.]. Для люциферового желтого были построены калибровочные кривые «интенсивность флуоресценции-концентрация» для низких (0-1,75 мкМ) и высоких (1,75-60 мкМ) концентраций субстрата (фиг. 9). Полученные значения коэффициента проницаемости, определенные для монослоя дифференцированных клеток Caco-2, хорошо согласуются с опубликованными ранее экспериментальными данными [Nožini D., Mili A., Mikac L. Assessment of Macrolide Transport Using PAMPA, Caco-2 and MDCKII-hMDR1 Assays // Croat. Chem. acta. 2010. Vol. 83, № 3. P. 323–331., Kauffman A.L. et al. Alternative functional in vitro models of human intestinal epithelia // Front. Pharmacol. 2013. Vol. 4, № July. P. 1–18.]. Коэффициент проницаемости около 4 нм/с свидетельствует о наличии плотных межклеточных контактов в монослое Caco-2 (один из характерных признаков дифференцировки эпителиальных клеток), что согласуется с полученными ранее значениями TEER.
Заявляемое устройство с размещенными на мембране микрофлюидного чипа клетками также было использовано для проведения микроскопического исследования. Данные микроскопии клеточного монослоя через 21 день показаны на фиг. 10.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность измерения импеданса на одной частоте, на нескольких частотах, снятие спектра импеданса, а также возможность проведения микроскопических исследований оптическими методами.
Заявляемая полезная модель характеризуется следующими преимуществами:
- позволяет осуществлять модификацию и сборку коммерчески доступных микрофлюидных чипов в микрофлюидное устройство для измерения и записи импедансных спектров;
- позволяет осуществлять точное позиционирование электродов относительно мембраны и микрофлюидного чипа и относительно друг друга за счет рассчитанного взаимного расположения подпружиненных контактов и отверстий в микрофлюидном чипе;
- сборка устройства не требует наличия специального дополнительного оборудования
- позволяет проводить оперативное и неинвазивное считывание данных с помощью любого устройства измерения и записи импеданс спектров;
- позволяет осуществлять неинвазивное измерение и запись импеданс спектров барьерных клеток млекопитающих в микрофлюидных чипах в условиях сокультивирования с бактериями или вирусами;
- позволяет проводить неинвазивное наблюдение в реальном времени с помощью любых оптических методов, например микроскопии.
Claims (22)
1. Устройство для измерения трансэпителиального электрического сопротивления барьерных клеток млекопитающих, размещенных на мембране микрофлюидного биочипа, включающее
- две пленки, верхнюю и нижнюю, с металлическими электродами гребенчатой формы, выполненные из оптически прозрачного материала с возможностью размещения на верхней и нижней сторонах микрофлюидного биочипа,
- две текстолитовые платы, снабженные смотровыми окнами для визуализации барьерных клеток на мембране биочипа с помощью оптических средств, и выполненные с возможностью размещения между ними биочипа, покрытого с верхней и нижней сторон пленками с металлическими электродами, при этом каждая плата снабжена группой из четырех подпружиненных электрических контактов и двумя коннекторами, размещенными с возможностью фиксации плат между собой с обеспечением передачи сигнала импеданса от гребенчатых электродов к внешнему устройству измерения импеданса,
- интерфейс для подключения к внешнему устройству измерения импеданса, размещенный на нижней текстолитовой плате,
при этом микрофлюидный биочип и нижняя пленка снабжены отверстиями для подведения подпружиненных электрических контактов от нижней платы к контактам электродов гребенчатой формы на верхней пленке и обеспечения возможности позиционирования биочипа при его установке между текстолитовыми платами.
2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что группа контактов нижней платы расположена в ее центральной части.
3. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что в качестве подпружиненных электрических контактов использованы контакты типа «pogo pin».
4. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что контакты верхней платы расположены по ее краям с противоположных сторон - по два контакта.
5. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что пленки снабжены покрытием из адгезионного материала для закрепления на поверхности микрофлюидного биочипа.
6. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что пленки выполнены толщиной до 0,5 мм.
7. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что пленки выполнены из материала, выбранного из следующего ряда: поликарбонат, SEBS, полиуретан, полиэстер, цикличный олефин сополимера, цикличный олефин полимера, нитрид кремния, полиметилметакрилат, поливинилхлорида, полистирол, полиэтилентерефталлат или стекло.
8. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что коннекторы на каждой плате размещены с ее противоположных сторон.
9. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что площадь, занимаемая металлическими электродами гребенчатой формы, соответствует площади мембраны микрофлюидного биочипа.
10. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что гребенчатые электроды выполнены титановыми, нанесенными на пленки методом вакуумного напыления.
11. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что гребенчатые электроды имеют ширину не менее 0,5 мм и высоту от 50 до 500 нм с одним или несколькими слоями металла.
12. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что высота текстолитовых плат составляет от 1 до 3 мм.
13. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что высота подпружиненных контактов составляет до 5 мм с ходом пружины ±0,5 мм.
14. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что диаметр отверстий в пленке и теле микрофлюидного чипа для проведения подпружиненных электрических контактов составляет 2,2 мм.
15. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что микрофлюидный биочип и мембрана биочипа выполнены из материалов, выбранных из следующего ряда: поликарбонат, SEBS, полиуретан, полиэстер, цикличный олефин сополимера, нитрид кремния, полиметилметакрилат, поливинилхлорид, полистирол, полиэтилентерефталлат.
16. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что микрофлюидный биочип имеет двухкамерную структуру ячейки, разделенную полупроницаемой мембраной.
17. Устройство по п.16, характеризующееся тем, что микрофлюидный биочип имеет две ячейки с мембранами для иммобилизации клеток млекопитающих и до восьми распределительных каналов для входа и выхода питательных сред.
18. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что микрофлюидный биочип имеет размеры, соответствующие размеру предметного стекла микроскопа 25±1 мм x 75±1 мм; высоту от 1,5 до 2,5 мм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020117013U RU200073U1 (ru) | 2020-05-24 | 2020-05-24 | Устройство для измерения трансэпителиального электрического сопротивления барьерных клеток млекопитающих |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020117013U RU200073U1 (ru) | 2020-05-24 | 2020-05-24 | Устройство для измерения трансэпителиального электрического сопротивления барьерных клеток млекопитающих |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU200073U1 true RU200073U1 (ru) | 2020-10-05 |
Family
ID=72744335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020117013U RU200073U1 (ru) | 2020-05-24 | 2020-05-24 | Устройство для измерения трансэпителиального электрического сопротивления барьерных клеток млекопитающих |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU200073U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU202093U1 (ru) * | 2020-11-24 | 2021-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр «БиоКлиникум» (ООО НТЦ «БиоКлиникум») | Устройство для измерения спектра импеданса биологических структур |
| EP4009050A1 (en) * | 2020-12-07 | 2022-06-08 | Advanced Diagnostic Equipment Spolka z Ograniczona Odpowiedzialnosica | Biological sensor for detection of proteins of viruses and device for detection of proteins of viruses |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140038279A1 (en) * | 2011-02-28 | 2014-02-06 | President And Fellows Of Harvard College | Cell culture system |
| WO2017106727A1 (en) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | President And Fellows Of Harvard College | Electrode integration into organs on chip devices |
| RU191716U1 (ru) * | 2019-05-22 | 2019-08-19 | Общество с ограниченной ответственностью научно-технический центр "БиоКлиникум" (ООО НТЦ "БиоКлиникум") | Микрофлюидный чип для культивирования и исследования клеточных моделей |
| WO2019222333A1 (en) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Devices, systems and apparatuses for generating self-sustaining hypoxic conditions and gaseous and non-gaseous chemical gradients for in vitro cell culture |
-
2020
- 2020-05-24 RU RU2020117013U patent/RU200073U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140038279A1 (en) * | 2011-02-28 | 2014-02-06 | President And Fellows Of Harvard College | Cell culture system |
| WO2017106727A1 (en) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | President And Fellows Of Harvard College | Electrode integration into organs on chip devices |
| WO2019222333A1 (en) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Devices, systems and apparatuses for generating self-sustaining hypoxic conditions and gaseous and non-gaseous chemical gradients for in vitro cell culture |
| RU191716U1 (ru) * | 2019-05-22 | 2019-08-19 | Общество с ограниченной ответственностью научно-технический центр "БиоКлиникум" (ООО НТЦ "БиоКлиникум") | Микрофлюидный чип для культивирования и исследования клеточных моделей |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU202093U1 (ru) * | 2020-11-24 | 2021-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр «БиоКлиникум» (ООО НТЦ «БиоКлиникум») | Устройство для измерения спектра импеданса биологических структур |
| EP4009050A1 (en) * | 2020-12-07 | 2022-06-08 | Advanced Diagnostic Equipment Spolka z Ograniczona Odpowiedzialnosica | Biological sensor for detection of proteins of viruses and device for detection of proteins of viruses |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0150390B1 (ko) | 세포전위측정장치 | |
| US9329168B2 (en) | Devices, systems and methods for high-throughput electrophysiology | |
| US5759846A (en) | Device for the study of organotypic cultures and its uses in electrophysiology and biochemistry | |
| US20070212773A1 (en) | Electrical signal measuring device for cells in culture and electrical signal measuring method that uses same device | |
| CN112203765B (zh) | 用于进行电测量的设备 | |
| US20180221874A1 (en) | Fluidic devices incorporating functional muscle tissue and methods of use | |
| RU200073U1 (ru) | Устройство для измерения трансэпителиального электрического сопротивления барьерных клеток млекопитающих | |
| US10793820B2 (en) | Miniaturized, automated in-vitro tissue bioreactor | |
| CN114891629A (zh) | 一种高通量器官芯片及其应用 | |
| JP2009544947A (ja) | 細胞に関するオンライン測定のための装置 | |
| USRE40209E1 (en) | Cell potential measurement apparatus having a plurality of microelectrodes | |
| TWI377345B (en) | A cell-activity estimation chip used for detecting multi-physiological parameters | |
| CN119639575A (zh) | 一种神经肌肉多元耦联类器官微流控芯片、装置及方法 | |
| RU195616U1 (ru) | Устройство для измерения спектра импеданса биологических структур | |
| RU202093U1 (ru) | Устройство для измерения спектра импеданса биологических структур | |
| US20250013155A1 (en) | Microfluidic porous membrane electrical cell-substrate impedance sensing | |
| CN218710460U (zh) | 一种多功能的细胞迁移检测装置 | |
| Srinivasan et al. | Investigating the Physiological Use of an Organ-on-a-Chip Device through the Design and Fabrication of a micro-Electrical Blood-Brain Barrier (μE-BBB) System | |
| Pütz | Impedimetric Monitoring Of Three-Dimensional Tissue Models: A Construction Set Approach | |
| US20250382560A1 (en) | Dual-sided multi-cell co-culture system and method of culturing cells | |
| Weber | Manufacturing of Gold Nanoelectrode Ensembles for Intracellular Recording on Living Cells | |
| WO2024062114A1 (en) | Cell culture electrification | |
| CN120059887A (zh) | 一种可监测电生理信号的多器官芯片 | |
| CN118086049A (zh) | 一种三维类组织阵列芯片及物质筛选分析方法 | |
| CN115786114A (zh) | 基于transwell的电生理信息采集接口装置 |