WO2025073684A1 - Method and device for the targeted binding of a matrix of a cell culture - Google Patents
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Definitions
- Reliable binding of the cell culture matrix, especially the cell-laden matrix is a challenging task, especially when undefined carryover of matrix residues must be avoided while simultaneously preventing cell loss to maximize cell yield. This is often not sufficiently possible with the state-of-the-art methods.
- Phase separation by centrifugation of the matrix/cell/medium mixture for cell harvesting and/or purification often results in a clean separation of the middle matrix phase and the lower cell phase; either matrix residues remain in the solution and/or cells are removed with the matrix.
- Manual removal of the upper medium and middle matrix phases by pipette is also difficult, as well as visually and manually challenging in order to clearly and unambiguously identify and "hit" the different phases.
- the method and device according to the invention offer a solution for the reliable and required binding of a cell culture matrix, enabling selective and specific retention of the components to be removed from the cell culture, regardless of their density, while simultaneously protecting the cells. Furthermore, this opens up the possibility of using them in an automated process, particularly in an automated miniature process, such as in a (micro)fluidic system, without the clumping known from the prior art and the associated partial or complete blockage of a device suitable for carrying out the method.
- the invention therefore proposes a method for binding a matrix of a cell culture, which comprises the following steps: a. Providing a cell culture with at least one, preferably several, identical or different cells, wherein the cell culture comprises a matrix; and b. Contacting the cell culture with at least a first component (31) of a biological, chemical and/or physical capture system, wherein the first component (31) of the capture system is a component that binds to the matrix; and c. Introducing and/or contacting and/or incubating an agent with the cell culture, wherein the agent comprises at least one capture molecule and wherein the capture molecule binds or is bound to a second component of the capture system; and d. Obtaining the matrix bound by the capture system.
- a cell culture is provided in a suitable container and/or vessel, which comprises at least one cell and a matrix.
- a suitable container and/or vessel which comprises at least one cell and a matrix.
- more than one cell is provided, for example different cells or a cell network.
- the cell it is conceivable for the cell to be present individually, encapsulated, or in a cell network with several cells.
- the at least one cell enters into a bond with the matrix, forms a mixture with it, and/or is incorporated and/or embedded in the matrix. The incorporation and/or embedding of the at least one cell in the matrix preferably takes place immediately.
- the cell culture is brought into contact with at least a first component of a biological, chemical, and/or physical capture system and incubated.
- the first component binds covalently or non-covalently and/or directly or indirectly, for example by means of at least one, preferably two or more, identically or differently configured linkers, to the matrix, such as a matrix molecule, a matrix fragment, or a part thereof.
- the first component of the capture system preferably forms a specific bond.
- the first component is embedded in the matrix network, covalently or non-covalently. It has been recognized that the first component binds to the matrix, such as a matrix molecule, a matrix fragment, or a part thereof, preferably the technical structures thereof.
- the at least one cell is embedded and/or embedded in the matrix.
- biological, chemical, and/or physical capture systems in particular 2-component capture systems, with their known advantages, such as high affinity and specificity, are used.
- the “bringing into contact” can be carried out, for example, by dripping, injecting, laying on, introducing, dropping, dipping and/or any other method known to the person skilled in the art for bringing into contact bringing the capture system into contact with the cell culture.
- incubation in the context of the method according to the invention refers to a method step in which the cell culture, together with the capture system or with a first component of the capture system, is in contact over a certain period of time, preferably under suitable conditions, in such a way as to enable the binding of the capture system, in particular the first component of the capture system, with the matrix, such as a matrix molecule, a matrix fragment, or a part thereof, as described elsewhere.
- Incubation is preferably carried out for several days to weeks, more preferably with intermittent replacement of a cell culture medium.
- This method step includes, in addition to incubation, for example, also monitoring the latter. Monitoring can be carried out, for example, based on a fixed period of time, for example by observing the cell culture.
- a colored or otherwise optically visible indication can be provided, which occurs when the binding described elsewhere is achieved by means of a chemical and/or biochemical indicator, e.g. by means of a color, a color change of the color, or loss of color.
- a chemical and/or biochemical indicator e.g. by means of a color, a color change of the color, or loss of color.
- the steps of incubation and monitoring can be carried out alternately.
- step c. at least one, preferably two or more, identically or differently configured agents are introduced into the cell culture or brought into contact with it and incubated.
- the "introduction” can be carried out, for example, by immersion, submersion, pouring, pouring in, and/or another method for introducing the agent into the cell culture. The bringing into contact and incubation is described in detail elsewhere.
- the agent can be, for example, but by no means exclusively, a rod, a pestle, a membrane, a vessel, a chamber, a container, a receptacle, a surface, such as the surface of a (micro)fluidic system, and/or a mixture thereof.
- the agent comprises at least one capture molecule, preferably an immobilized capture molecule, wherein the capture molecule binds or is bound, preferably specifically, covalently or non-covalently and/or directly or indirectly, for example by means of at least one, preferably two or more, identical or differently configured linkers to a second component of the capture system.
- the capture molecule is a linker. It is conceivable to link the second component to any agent of any shape and/or Dimension. Furthermore, it is conceivable that the second component has at least one, preferably two, three, four, five, six, seven, eight, nine or ten identically or differently configured binding sites for the first component.
- the matrix bound by the capture system is obtained, in particular cell-laden matrix and/or matrix fragments.
- the matrix preferably contains the cells bound to it.
- This step is influenced, for example, by the contacting and incubation from steps b. and c. More preferably, the obtaining in step d. can include purification and/or separation. In this way, it is possible to remove the matrix, in particular the cell-laden matrix, matrix fragments and/or polymer molecules from the cell culture, as well as to hold the matrix, such as a formed three-dimensional matrix, in the desired position via the ligands it contains. This allows, for example, cell-laden beads or layers to be spatially fixed after their production.
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Abstract
Description
Beschreibung Description
Verfahren und Vorrichtung für das gezielte Binden einer Matrix einer Zellkultur Method and device for the targeted binding of a matrix of a cell culture
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das Binden einer Matrix, insbesondere einer zellbeladenen Matrix, einer Zellkultur und eine Vorrichtung für das Binden einer Matrix, insbesondere einer zellbeladenen Matrix, einer Zellkultur. The invention relates to a method for binding a matrix, in particular a cell-laden matrix, to a cell culture and a device for binding a matrix, in particular a cell-laden matrix, to a cell culture.
Stand der Technik State of the art
Zu den 3D-Zellmodellen zählen beispielsweise Sphäroide und Organoide, d.h. Zellaggregate aus Zellen einer Zelllinie (Sphäroide) oder Stammzellen (Organoide). Während Sphäroide typischerweise kugelförmig und kompakt sind, bilden sich in 3D-Zellkulturen Strukturen und Funktionen ähnlich zum Ausgangsgewebe aus. Im Gegensatz zu 2D-Zellkulturen, bei denen die Zellen auf einer planen Oberfläche oder in einer Suspensionslösung kultiviert werden, werden hier die Zellen in einer dreidimensionalen artifiziellen extrazellulären Matrix in Form von synthetischen und/oder biologischen Matrices, häufig Hydrogele, kultiviert. Für die Expansion der 3D-Zellmodelle und andere Versuche müssen diese nach mehrtägiger Kultivierungsdauer wieder aus der Matrix geerntet werden. Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Standardvorgehen für die Expansion ist die, mit Anpassungen je nach verwendeter Matrix, nachfolgende Abfolge: Als erstes erfolgt die Aussaat beginnend mit der Aufnahme von Zellen und/oder Mini- 3D-Zellmodellen, z.B. in eine Hydrogelprecursorlösung, gefolgt von dem Überführen der Precursor/Zell-Mischung in das gewünschte Kultivierungsgefäß, beispielsweise in Form von Tropfen in eine Zellkulturplatte. Gegebenenfalls wird die 3D-Matrix unter spezifischen, dem Fachmann bekannten Bedingungen geliert und/oder polymerisiert, bevor diese mit Kulturmedium überschichtet wird. Optional ist eine Expansion vorgesehen, in welcher die zellbeladenen Hydrogele unter Zellkulturbedingungen, gegebenenfalls zeitweiser Austausch des Kulturmediums zur Entfernung von Stoffwechselabfallprodukten und zur Bereitstellung frischer Nährstoffe, für mehrere Tage bis Wochen inkubiert werden. Als nächstes folgt die Ernte, d.h die Entfernung des Zellkulturmediums, die Degradation der 3D-Matrix, z.B. mechanisch und/oder enzymatisch, zur Freisetzung der darin enthaltenen 3D-Zellmodelle und die Phasenseparation per Zentrifugation, mit welcher mindestens zwei getrennte Phasen, d.h. eine flüssige Phase mit Matrixkomponenten und/oder Matrixresten und ein Zellpellet, erhalten wird. Dieses wird in Waschpuffer resuspendiert. Gegebenenfalls werden diese Schritte wiederholt. Als letzter und optionaler Schritt erfolgt das Splitting, d.h. das Zerkleinern der 3D-Zellmodelle, bspw. enzymatisch und/oder mechanisch, und die erneute Aussaat zur weiteren Expansion. Examples of 3D cell models include spheroids and organoids, i.e., cell aggregates composed of cells from a single cell line (spheroids) or stem cells (organoids). While spheroids are typically spherical and compact, 3D cell cultures develop structures and functions similar to the original tissue. In contrast to 2D cell cultures, in which the cells are cultivated on a flat surface or in a suspension solution, here the cells are cultivated in a three-dimensional artificial extracellular matrix in the form of synthetic and/or biological matrices, often hydrogels. For the expansion of the 3D cell models and other experiments, they must be harvested from the matrix after several days of cultivation. A standard procedure for expansion known from the state of the art is the following sequence, with adaptations depending on the matrix used: First, seeding takes place, beginning with the absorption of cells and/or mini 3D cell models, e.g., into a hydrogel precursor solution, followed by transferring the precursor/cell mixture into the desired culture vessel, e.g., in the form of drops in a cell culture plate. If necessary, the 3D matrix is gelled and/or polymerized under specific conditions known to those skilled in the art before being covered with culture medium. Optionally, expansion is provided, in which the cell-laden hydrogels are incubated under cell culture conditions for several days to weeks, with occasional replacement of the culture medium if necessary to remove metabolic waste products and provide fresh nutrients. Next comes harvesting, i.e., the removal of the cell culture medium, the degradation of the 3D matrix, e.g., mechanically and/or enzymatically, to release the contained 3D cell models, and phase separation by centrifugation, which yields at least two separate phases: a liquid phase containing matrix components and/or matrix residues and a cell pellet. This is resuspended in wash buffer. These steps are repeated if necessary. The final and optional step is splitting, i.e., the crushing of the 3D cell models, e.g., enzymatically and/or mechanically, and reseeding for further expansion.
Das zuverlässige Binden der Matrix der Zellkultur, insbesondere der zellbeladenen Matrix, ist eine anspruchsvolle Aufgabe, insbesondere wenn eine Undefinierte Verschleppung von Matrixresten bei gleichzeitiger Verhinderung des Verlustes von Zellen zur Maximierung der Zellausbeute verhindert werden soll. Dies ist mit den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren oft nicht ausreichend möglich. Bei einer Phasentrennung mittels Zentrifugation der Matrix/Zell/Medium-Mischung zur Ernte und/oder Aufreinigung der Zellen tritt häufig keine saubere Trennung der mittleren Matrixphase und der unteren Zellphase ein; entweder verbleiben Matrixreste in der Lösung und/oder es werden Zellen mit der Matrix abgenommen. Auch die händische Abnahme der oberen Medium- und mittleren Matrix-Phase per Pipette ist schwierig, sowie visuell und händisch herausfordernd, um die verschiedenen Phasen zweifelsfrei und eindeutig zu erkennen und zu „treffen“. Zudem gibt es eine hohe Varianz zwischen einzelnen Experimentatoren und das Risiko von Matrixresten in der Lösung und/oder Zellverlust. Zudem ist das nachfolgende Waschen mit einer geeigneten Pufferlösung, inkl. Zugabe von Puffer und Durchmischen der verbliebenen Mischung, problematisch, da erneut das Risiko des Verbleibens von Matrixresten und/oder eines Zellverlust besteht. Überdies ist dieses Prozedere zeit- und reagenzienaufwändig, wobei weiterhin das Problem der Belastung der Zellen durch die häufige Zentrifugation und die damit auftretenden Scherkräfte besteht, welche zu sinkender Zellviabilität und/oder Zelllyse führen kann. Reliable binding of the cell culture matrix, especially the cell-laden matrix, is a challenging task, especially when undefined carryover of matrix residues must be avoided while simultaneously preventing cell loss to maximize cell yield. This is often not sufficiently possible with the state-of-the-art methods. Phase separation by centrifugation of the matrix/cell/medium mixture for cell harvesting and/or purification often results in a clean separation of the middle matrix phase and the lower cell phase; either matrix residues remain in the solution and/or cells are removed with the matrix. Manual removal of the upper medium and middle matrix phases by pipette is also difficult, as well as visually and manually challenging in order to clearly and unambiguously identify and "hit" the different phases. In addition, there is a high variability between individual experimenters and the risk of matrix residues in the Dissolution and/or cell loss. Furthermore, the subsequent washing with a suitable buffer solution, including the addition of buffer and mixing of the remaining mixture, is problematic, as there is again a risk of matrix residues remaining and/or cell loss. Furthermore, this procedure is time-consuming and reagent-intensive. Furthermore, there is the problem of stress on the cells due to frequent centrifugation and the resulting shear forces, which can lead to decreased cell viability and/or cell lysis.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung bieten eine Lösung zur zuverlässigen und anforderungsgemäßen Bindung einer Matrix einer Zellkultur, mittels welchen ein selektiver und spezifischer Rückhalt der aus der Zellkultur zu entfernenden Bestandteile unabhängig von derer Dichte bei gleichzeitiger Schonung der Zellen möglich ist. Weiter ist dadurch die Möglichkeit eröffnet, diese in einem automatisierten Prozess, insbesondere in einem automatisierten Miniaturprozess, wie beispielsweise in einem (mikro)fluidischen System, ohne die aus dem Stand der Technik bekannten Verklumpungen mit den damit einhergehenden teilweise oder vollständigen Verstopfungen einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung zu verwenden. The method and device according to the invention offer a solution for the reliable and required binding of a cell culture matrix, enabling selective and specific retention of the components to be removed from the cell culture, regardless of their density, while simultaneously protecting the cells. Furthermore, this opens up the possibility of using them in an automated process, particularly in an automated miniature process, such as in a (micro)fluidic system, without the clumping known from the prior art and the associated partial or complete blockage of a device suitable for carrying out the method.
Vor diesem Hintergrund der obigen Erläuterungen ist daher erfindungsgemäß ein Verfahren für das Binden einer Matrix einer Zellkultur vorgeschlagen, welches die folgenden Schritte umfasst: a. Bereitstellen einer Zellkultur mit mindestens einer, bevorzugt mehrerer, gleicher oder verschiedenartiger Zellen, wobei die Zellkultur eine Matrix umfasst; und b. In-Kontakt-Bringen der Zellkultur mit zumindest einer ersten Komponente (31) eines biologischen, chemischen und/oder physikalischen Fängersystems, wobei die erste Komponente (31) des Fängersystems eine an die Matrix bindende Komponente ist; und c. Einführen und/oder In-Kontakt-Bringen und/oder Inkubieren eines Mittels mit der Zellkultur, wobei das Mittel zumindest einFängermolekül aufweist undwobei das Fängermolekül an eine zweite Komponente des Fängersystems bindet oder gebunden ist; und d. Erhalten der mittels des Fängersystems gebundenen Matrix. Against this background of the above explanations, the invention therefore proposes a method for binding a matrix of a cell culture, which comprises the following steps: a. Providing a cell culture with at least one, preferably several, identical or different cells, wherein the cell culture comprises a matrix; and b. Contacting the cell culture with at least a first component (31) of a biological, chemical and/or physical capture system, wherein the first component (31) of the capture system is a component that binds to the matrix; and c. Introducing and/or contacting and/or incubating an agent with the cell culture, wherein the agent comprises at least one capture molecule and wherein the capture molecule binds or is bound to a second component of the capture system; and d. Obtaining the matrix bound by the capture system.
Im ersten Schritt a. des Verfahrens für das Binden einer Matrix, insbesondere einer zellbeladenen Matrix, wird eine Zellkultur in einem geeigneten Behältnis und/oder Gefäß bereitgestellt, welche mindestens eine Zelle und eine Matrix umfasst. Bevorzugt wird mehr als eine Zelle, beispielsweise verschiedene Zellen oder ein Zellverbund, bereitgestellt. Weiter ist es denkbar, dass die Zelle einzeln, gekapselt oder in einem Zellverbund mit mehreren Zellen vorliegt. Bevorzugt geht die mindestens eine Zelle eine Verbindung mit der Matrix ein, bildet mit dieser eine Mischung und/oder wird in die Matrix eingelagert und/oder eingebettet. Die Einlagerung und/oder Einbettung der mindestens einen Zelle in die Matrix erfolgt bevorzugt sofort. In the first step a. of the method for binding a matrix, in particular a cell-laden matrix, a cell culture is provided in a suitable container and/or vessel, which comprises at least one cell and a matrix. Preferably, more than one cell is provided, for example different cells or a cell network. Furthermore, it is conceivable for the cell to be present individually, encapsulated, or in a cell network with several cells. Preferably, the at least one cell enters into a bond with the matrix, forms a mixture with it, and/or is incorporated and/or embedded in the matrix. The incorporation and/or embedding of the at least one cell in the matrix preferably takes place immediately.
In Schritt b. wird die Zellkultur mit zumindest einer ersten Komponente eines biologischen, chemischen und/oder physikalischen Fängersystems In-Kontakt gebracht und inkubiert. Die erste Komponente bindet kovalent oder nichtkovalent und/oder unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise mittels mindestens eines, bevorzugt zweioder mehr, gleich oder unterschiedlich ausgestalteter Linker, an die Matrix, wie ein Matrixmolekül, ein Matrixfragment oder ein Teil davon., Bevorzugt bildet die erste Komponente des Fängersystems eine spezifische Bindung aus. Bei der Erzeugung von 3D-Matrizes wird die erste Komponente in das Matrix- Netzwerk eingelagert, kovalent oder nicht-kovalent. Dabei ist es erkannt worden, dass die erste Komponente an die Matrix, wie ein Matrixmolekül, ein Matrixfragment oder ein Teil davon, bevorzugt die technischen Strukturen dieser, bindet. Bevorzugt ist die mindestens eine Zelle in die Matrix eingelagert und/oder eingebettet. Hierzu werden beispielsweise biologische, chemische und/oder physikalische Fängersysteme, insbesondere 2- Komponenten-Fängersysteme, mit den ihnen bekannten Vorteilen, wie der hohen Affinität und Spezifität, verwendet. Das „In-Kontakt-bringen“ kann beispielsweise durch Aufträufeln, Injizieren, Auflegen, Einführen, Eintropfen, Eintauchen und/oder ein anderes dem Fachmann bekanntes Verfahren zum In-Kontakt- bringen des Fängersystems mit der Zellkultur erfolgen. Der Begriff „Inkubieren“ im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft einen Verfahrensschritt, bei dem die Zellkultur zusammen mit dem Fängersystem oder mit einer ersten Komponente des Fängersystems, über einen gewissen Zeitraum hinweg, bevorzugt unter geeigneten Bedingungen, derart in Kontakt steht, um die an anderer Stelle beschriebene Bindung des Fängersystems, insbesondere der ersten Komponente des Fängersystemsmit der Matrix, wie ein Matrixmolekül, ein Matrixfragment oder ein Teil davon, zu ermöglichen. Bevorzugt erfolgt das Inkubieren für mehrere Tage bis Wochenweiter bevorzugt unter zeitweisem Austausch eines Zellkulturmediums. Dieser Verfahrensschritt umfasst neben dem Inkubieren beispielsweise auch die Überwachung dieser. Die Durchführung des Überwachens kann beispielsweise aufgrund einer festgelegten Zeitspanne erfolgen, beispielsweise durch Beobachtung der Zellkultur, Alternativ kann eine farbige oder anderweitig optisch sichtbare Indikation vorgesehen sein, welche bei Erreichen der an anderer Stelle beschriebenen Bindung mittels eines chemischen und/oder biochemischen Indikators, z.B. mittels einer Färbung, eines Farbumschlags der Färbung oder Färbungsverlustes, erfolgen. Die Schritte des Inkubieren und Überwachens können dabei wechselseitig erfolgen. In step b, the cell culture is brought into contact with at least a first component of a biological, chemical, and/or physical capture system and incubated. The first component binds covalently or non-covalently and/or directly or indirectly, for example by means of at least one, preferably two or more, identically or differently configured linkers, to the matrix, such as a matrix molecule, a matrix fragment, or a part thereof. The first component of the capture system preferably forms a specific bond. When generating 3D matrices, the first component is embedded in the matrix network, covalently or non-covalently. It has been recognized that the first component binds to the matrix, such as a matrix molecule, a matrix fragment, or a part thereof, preferably the technical structures thereof. Preferably, the at least one cell is embedded and/or embedded in the matrix. For this purpose, for example, biological, chemical, and/or physical capture systems, in particular 2-component capture systems, with their known advantages, such as high affinity and specificity, are used. The “bringing into contact” can be carried out, for example, by dripping, injecting, laying on, introducing, dropping, dipping and/or any other method known to the person skilled in the art for bringing into contact bringing the capture system into contact with the cell culture. The term "incubation" in the context of the method according to the invention refers to a method step in which the cell culture, together with the capture system or with a first component of the capture system, is in contact over a certain period of time, preferably under suitable conditions, in such a way as to enable the binding of the capture system, in particular the first component of the capture system, with the matrix, such as a matrix molecule, a matrix fragment, or a part thereof, as described elsewhere. Incubation is preferably carried out for several days to weeks, more preferably with intermittent replacement of a cell culture medium. This method step includes, in addition to incubation, for example, also monitoring the latter. Monitoring can be carried out, for example, based on a fixed period of time, for example by observing the cell culture. Alternatively, a colored or otherwise optically visible indication can be provided, which occurs when the binding described elsewhere is achieved by means of a chemical and/or biochemical indicator, e.g. by means of a color, a color change of the color, or loss of color. The steps of incubation and monitoring can be carried out alternately.
In Schritt c. wird mindestens ein, bevorzugt zwei oder mehr, gleich oder unterschiedlich ausgestaltete Mittel in die Zellkultur eingeführt bzw. mit dieser in - Kontakt-gebracht und inkubiert. Das „Einführen“ kann beispielsweise durch Eintauchen, Untertauchen, Umschütten, Eingießen, Umgießen und/oder ein anderes Verfahren zum Einführen des Mittels in die Zellkultur erfolgen. Das In- Kontakt-Bringen und Inkubieren ist an anderer Stelle ausführlich beschrieben. Das Mittel kann dabei beispielsweise, jedoch keineswegs ausschließlich, ein Stab, ein Stößel, eine Membran, ein Gefäß, eine Kammer, ein Container, ein Behälter, eine Oberfläche, wie die Oberfläche eines (mikro)fluidischen Systems, und/oder eine Mischung daraus sein. Erfindungswesentlich ist es dabei, dass das Mittel mindestens ein Fängermolekül, bevorzugt ein immobilisiertes Fängermolekül, aufweist, wobei das Fängermolekül kovalent oder nicht-kovalent und/oder unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise mittels mindestens eines, bevorzugt zwei oder mehr, gleicher oder unterschiedlich ausgestalteter Linker an eine zweite Komponente des Fängersystems bindet oder gebunden ist, bevorzugt spezifisch. Bevorzugt ist das Fängermolekül ein Linker. Es ist denkbar, die zweite Komponente an ein beliebiges Mittel beliebiger Form und/oder Dimension anzubringen. Weiter ist es denkbar, dass die zweite Komponente mindestens eine, bevorzugt zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn, gleich oder unterschiedlich ausgestaltete Bindungsstellen für die erste Komponente aufweist. In step c., at least one, preferably two or more, identically or differently configured agents are introduced into the cell culture or brought into contact with it and incubated. The "introduction" can be carried out, for example, by immersion, submersion, pouring, pouring in, and/or another method for introducing the agent into the cell culture. The bringing into contact and incubation is described in detail elsewhere. The agent can be, for example, but by no means exclusively, a rod, a pestle, a membrane, a vessel, a chamber, a container, a receptacle, a surface, such as the surface of a (micro)fluidic system, and/or a mixture thereof. It is essential to the invention that the agent comprises at least one capture molecule, preferably an immobilized capture molecule, wherein the capture molecule binds or is bound, preferably specifically, covalently or non-covalently and/or directly or indirectly, for example by means of at least one, preferably two or more, identical or differently configured linkers to a second component of the capture system. Preferably, the capture molecule is a linker. It is conceivable to link the second component to any agent of any shape and/or Dimension. Furthermore, it is conceivable that the second component has at least one, preferably two, three, four, five, six, seven, eight, nine or ten identically or differently configured binding sites for the first component.
Im letzten Schritt d. wird die mittels des Fängersystems gebundene Matrix erhalten, insbesondere zellbeladene Matrix und/oder Matrixfragmente, erhalten. D.h. die Matrix weist bevorzugt die daran gebundenen Zellen auf. Dieser Schritt ist beispielsweise durch die In-Kontakt-Bringung und Inkubation aus den Schritten b. und c. beeinflusst. Weiter bevorzugt kann das Erhalten in Schritt d. das Aufreinigen und/oder Separieren enthalten. Auf diese Weise ist es möglich, die Matrix, insbesondere die zellbeladene Matrix, Matrixfragmente und/oder Polymermoleküle aus der Zellkultur zu entfernen, sowie die Matrix, wie eine ausgeformte dreidimensionale Matrix, über die enthaltenen Liganden an der gewünschten Position festzuhalten, so können z.B. Zell-beladene Kügelchen oder Schichten nach deren Erzeugung räumlich fixiert werden. Somit ist aufgrund der Einsparung eines oder mehrerer Aufreinigungsschritte, insbesondere Wasch- und/oder Zentrifugierschritte, dieses Verfahren nicht nur zeit-, kosten- und ressourcensparend, sondern auch selektiv, spezifisch, um die mindestens eine Zelle auf zellschonende und zuverlässige Weise an einem definierten Ort zu binden, d.h. zurückzuhalten und damit räumlich zu fixieren, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, dass unerwünschte Bestandteile der Zellkultur ohne Zellverlust zur Maximierung der Zellausbeute entfernt werden. Damit werden mittels des erfindungsgemäßen Verfahren und der Bindung der Matrix, d.h. der räumlichen Fixierung dieser, die beschriebenen Nachteile behoben. In the final step d., the matrix bound by the capture system is obtained, in particular cell-laden matrix and/or matrix fragments. This means that the matrix preferably contains the cells bound to it. This step is influenced, for example, by the contacting and incubation from steps b. and c. More preferably, the obtaining in step d. can include purification and/or separation. In this way, it is possible to remove the matrix, in particular the cell-laden matrix, matrix fragments and/or polymer molecules from the cell culture, as well as to hold the matrix, such as a formed three-dimensional matrix, in the desired position via the ligands it contains. This allows, for example, cell-laden beads or layers to be spatially fixed after their production. Thus, by eliminating one or more purification steps, particularly washing and/or centrifugation steps, this method is not only time-, cost-, and resource-saving, but also selective and specific, allowing the at least one cell to be bound, i.e., retained and thus spatially fixed, to a defined location in a cell-sparing and reliable manner. At the same time, it is ensured that undesirable components of the cell culture are removed without cell loss to maximize cell yield. Thus, the described disadvantages are eliminated by the method according to the invention and the binding of the matrix, i.e., its spatial fixation.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann einen oder weitere Schritte umfassen, welche vor und/oder nach den explizit genannten Schritten durchgeführt werden können. Zudem können alle oder einzelne Schritte beliebig oft wiederholt werden, können die Schritte auch gleichzeitig durchgeführt werden. Weiter ist das Verfahren für die teilweise oder vollständige Automatisierung geeignet. The method according to the invention can comprise one or more additional steps that can be performed before and/or after the explicitly mentioned steps. Furthermore, all or individual steps can be repeated as often as desired, and the steps can also be performed simultaneously. Furthermore, the method is suitable for partial or complete automation.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In einer Weiterbildung ist es denkbar, dass nach Schritt a. ein Schritt a1. erfolgt: a1. Kultivieren der mindestens einen Zelle in der Zellkultur. Advantageous further developments of the device according to the invention are listed in the subclaims. In a further development, it is conceivable that after step a. a step a1. follows: a1. Cultivation of the at least one cell in the cell culture.
Der Begriff „Kultivieren“ im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft einen Verfahrensschritt, in welchem die Zellkultur über einen gewissen Zeitraum hinweg, bevorzugt unter geeigneten Bedingungen, „brütet“, um eine Vermehrung der mindestens einen Zelle zu erreichen. Bevorzugt erfolgt das Kultivieren für mehrere Stunden, Tage bis Wochen unter Zellkulturbedingungen, weiter bevorzugt unter zeitweisem Austausch eines Zellkulturmediums. Dabei ist es denkbar die Zellkultur in ein geeignetes Kultivierungsgefäß zu überführen und/oder die Zellkultur mit mindestens einem Zellkulturmedium zu überschichten. Weiter bevorzugt erfolgt das Kultivieren der mindestens einen Zelle in der Matrix. Dieser Verfahrensschritt umfasst neben dem Kultivieren beispielsweise auch die, an anderer Stelle ausführlich beschriebenen Überwachung dieser. The term “cultivation” in connection with the method according to the invention refers to a method step in which the cell culture is “incubated” over a certain period of time, preferably under suitable conditions, in order to achieve proliferation of the at least one cell. Cultivation preferably takes place for several hours, days to weeks under cell culture conditions, more preferably with intermittent replacement of a cell culture medium. It is conceivable to transfer the cell culture into a suitable cultivation vessel and/or to overlay the cell culture with at least one cell culture medium. More preferably, the cultivation of the at least one cell takes place in the matrix. In addition to cultivation, this method step also comprises, for example, the monitoring of this, as described in detail elsewhere.
In noch einer Weiterbildung ist es denkbar, dass nach Schritt a. und/oder a1. ein Schritt a2. erfolgt: a2. Gelieren der Matrix. In a further development, it is conceivable that after step a. and/or a1., a step a2. follows: a2. Gelling of the matrix.
Das „Gelieren“ betrifft im Rahmen der Erfindung die teilweise oder vollständige Verfestigung und/oder Einstellung der Festigkeit der Matrix. Das Gelieren erfolgt beispielsweise enzymatisch und/oder chemisch Das Gelieren ist beispielsweise temperaturabhängig. Auf diese Weise ist es möglich die Festigkeit und/oder Form anforderungsgemäß einzustellen. In the context of the invention, "gelling" refers to the partial or complete solidification and/or adjustment of the strength of the matrix. Gelling occurs, for example, enzymatically and/or chemically. Gelling is, for example, temperature-dependent. In this way, it is possible to adjust the strength and/or shape as required.
Weiter ist es denkbar, dass vor und/oder nach Schritt b. ein Schritt b1. erfolgt: b1. Zerkleinern der Matrix zu Matrixfragmenten und Freisetzen der mindestens einen Zelle, wobei in Schritt d. die Matrix und/oder die Matrixfragmente gebunden an dem Fängersystem erhalten wird. Furthermore, it is conceivable that a step b1. takes place before and/or after step b.: b1. Crushing the matrix into matrix fragments and releasing the at least one cell, wherein in step d. the matrix and/or the matrix fragments are obtained bound to the capture system.
Das „Zerkleinern“ betrifft im Rahmen der Erfindung die Veränderung, bevorzugt die Verringerung, und/oder Einstellung der Größe und/oder des Ausmaßes der Matrix, um die mindestens eine Zelle freizusetzen und/oder um die Matrix in Matrixfragmente zu zerlegen. Das Zerkleinern erfolgt beispielsweise mittels enzymatischer und/oder chemischer Verfahrensschritte.. Auf diese Weise ist es möglich, die Matrix in eine beliebige Form zu zerkleinern, wie beispielsweise kleine Kügelchen, in kleinere Fragmente bis hin zu Einzelmoleküle, und diese nach dem Ausformen in einem gewünschten Gefäß per Fängersystem an einem definierten Ort, z.B. für eine anschließende Kultivierung der Zellen, beispielsweise verkapselten Zellen, zu fixieren. Dabei ist es erkannt worden, dass in diesem Schritt die mindestens eine in der Matrix enthaltenen Zelle aus der Matrix freigesetzt wird und, für weitere Verfahrensschritte, wie eine Aufreinigung, Separation und/oder erneute Kultivierung, in der Zellkultur verbleibt und/oder die Matrix in Matrixfragmente zerlegt wird. In the context of the invention, "comminution" refers to the change, preferably the reduction, and/or adjustment of the size and/or extent of the matrix in order to release the at least one cell and/or to break the matrix into matrix fragments. The comminution is carried out, for example, by means of enzymatic and/or chemical process steps. In this way, it is It is possible to break the matrix down into any desired shape, such as small beads, smaller fragments, or even individual molecules, and, after shaping, to fix these in a desired vessel using a capture system at a defined location, e.g., for subsequent cell cultivation, such as encapsulated cells. It has been recognized that in this step, at least one cell contained in the matrix is released from the matrix and remains in the cell culture for further process steps, such as purification, separation, and/or re-cultivation, and/or the matrix is broken down into matrix fragments.
Überdies ist es denkbar, dass das Fängersystem ausgewählt ist aus der Liste umfassend ein Schlüssel/Schloss-Prinzip, ein Rezeptor/Ligand-System, wie beispielsweise Biotin/(Strept)-Avidin mit Biotin und/oder Streptavidin-Peptid als Ligand und Streptavidin und/oder Avidin als Rezeptor, eine Enzym/Substrat- Reaktion, eine Antigen/Antikörper-Reaktion, eine Nukleinsäure und ein Nukleinsäure-bindendes Protein, ein Glykoprotein als Ligand und Lektin als Rezeptor, Polyhistidin als Ligand und Nickel- und/oder Cobalt-Ionen als Rezeptor, bevorzugt immobilisiert per Bindung an einen Feststoff-gekoppelten Chelator, ein Magnet und ein magnetisches Partikel und/oder eine magnetische Komponente, insbesondere ein magnetisches Bead und/oder eine magnetische Matrixkomponente, wie ein Nano- und/oder Micropartikel, und eine Mischung und/oder Kombination aus den genannten Rezeptor/Ligand-Paaren, wie beispielsweise Antikörper, die auf magnetischen Beads immobilisiert sind. Durch Fängersysteme, wie dem Schlüssel/Schloss- bzw. Rezeptor/Ligand-System, können gezielt Moleküle (Liganden) von einem „zugehörigen“ spezifischen Molekül (Rezeptor) gefangen und gebunden werden. Spezifische Sequenzen (Antigen), die natürlicherweise in den Matrixmolekülen vorhanden sind, sind bevorzugt zu vermeiden, da die Gefahr besteht, dass die entsprechenden Sequenzen (ebenfalls) auf den in der Matrix kultivierten Zellen zu finden sind/sein könnten. Dies ist insbesondere bei natürlichen Matrixmolekülen relevant, wie beispielsweise Proteinen, insbesondere Kollagen und/oder Gelatine. Spezifische Sequenzen (Antigen), die künstlich, wie beispielsweise über einen Linker, an/in die Matrixmoleküle eingebracht wurden, sind vorzugsweise zu vermeiden, da die Gefahr besteht, dass die entsprechenden Sequenzen (ebenfalls) auf den in der Matrix kultivierten Zellen zu finden sind/sein könnten (wie zum Beispiel Protein A, Protein G, Protein L). Dies ist insbesondere bei synthetischen Matrixmolekülenn relevant, wie beispielsweise PEG etc. Furthermore, it is conceivable that the capture system is selected from the list comprising a key/lock principle, a receptor/ligand system, such as biotin/(strept)avidin with biotin and/or streptavidin peptide as ligand and streptavidin and/or avidin as receptor, an enzyme/substrate reaction, an antigen/antibody reaction, a nucleic acid and a nucleic acid-binding protein, a glycoprotein as ligand and lectin as receptor, polyhistidine as ligand and nickel and/or cobalt ions as receptor, preferably immobilized by binding to a solid-coupled chelator, a magnet and a magnetic particle and/or a magnetic component, in particular a magnetic bead and/or a magnetic matrix component, such as a nano- and/or microparticle, and a mixture and/or combination of the aforementioned receptor/ligand pairs, such as antibodies immobilized on magnetic beads. Through capture systems, such as the key/lock or receptor/ligand system, specific molecules (ligands) can be captured and bound by a "corresponding" specific molecule (receptor). Specific sequences (antigens) that are naturally present in the matrix molecules should preferably be avoided, as there is a risk that the corresponding sequences are/could be found (also) on the cells cultured in the matrix. This is particularly relevant for natural matrix molecules, such as proteins, especially collagen and/or gelatin. Specific sequences (antigens) that have been artificially introduced onto/into the matrix molecules, for example via a linker, should preferably be avoided, as there is a risk that the corresponding sequences are/could be found (also) on the cells cultured in the matrix (such as protein A, Protein G, Protein L). This is particularly relevant for synthetic matrix molecules such as PEG, etc.
In einer weiteren Weiterbildung ist es denkbar, dass die mindestens eine Zelle einem Zellmodell, einer Zelllinie, wie Sphäroiden und/oder Organoiden, einem Zellaggregat, einem 3D-Zellmodell, einem Mini-3D-Zellmodell und/oder einer Mischung daraus angehört. Der Begriff „3D-ZellmodeH“ betrifft die Kultivierung von Zellen in einer mikrostrukturierten dreidimensionalen Zellkultur unter in-vitro- Bedingungen. In dem 3D-Zellmodell wird die Dreidimensionalität mithilfe von der Matrix erreicht. In a further development, it is conceivable that the at least one cell belongs to a cell model, a cell line, such as spheroids and/or organoids, a cell aggregate, a 3D cell model, a mini 3D cell model, and/or a mixture thereof. The term "3D cell model" refers to the cultivation of cells in a microstructured three-dimensional cell culture under in vitro conditions. In the 3D cell model, the three-dimensionality is achieved using the matrix.
Überdies ist es denkbar, dass die Matrix ein Hydrogel, beispielsweise aus Gerüstproteinen, wie etwa Kollagen, Gelatine-Methacrylat und/oder kommerziellem Matrigel, ein Hydrogelprecursor und/oder eine Mischung daraus ist. Furthermore, it is conceivable that the matrix is a hydrogel, for example made of scaffold proteins such as collagen, gelatin methacrylate and/or commercial Matrigel, a hydrogel precursor and/or a mixture thereof.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung für das Binden einer Matrix einer Zellkultur, wie an anderer Stelle ausführlich beschrieben. Die Vorrichtung ist bevorzugt geeignet das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Die Vorrichtung ist geeignet eineZellkultur aufzunehmen mit mindestens einer Zelle und einer Matrix, ein biologisches, chemisches und/oder physikalisches Fängersystem, wobei das Fängersystem eine erste, kovalent oder nicht-kovalent und/oder unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise mittels mindestens eines, bevorzugt zwei oder mehr, gleich oder unterschiedlich ausgestalteter Linker, an die Matrix, wie ein Matrixmolekül oder ein Teil davon, bindende, bevorzugt spezifisch bindende, Komponente und eine zweite Komponente aufweist, und ein an anderer Stelle beschriebenes Mittel mit mindestens einem Fängermolekül, bevorzugt einem immobilisierten Fängermolekül. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente kovalent oder nicht-kovalent und/oder unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise mittels mindestens eines, bevorzugt zwei oder mehr, gleich oder unterschiedlich ausgestalteter Linker an das Fängermolekül bindet, bevorzugt spezifisch bindet. In einer Weiterbildung ist es denkbar, dass die Vorrichtung ein (mikro)fluidisches System, ein Lab-on-Chip, , ein Cell-on-Chip, und/oder ein Bioreaktor ist. Der Begriff „(mikro)fluidisches System“ betrifft ein System, das die gesamte Funktionalität oder einen Teil davon eines makroskopischen Labors auf einem Substrat, wie beispielsweise einem Chip aus Glas und/oder Kunststoff, unterbringt. Das Substrat kann unterschiedliche Größen aufweisen. Das mikrofluidische System kann bevorzugt die Kanäle und Funktionen eines Lab-on- Chip oder Cell-on-Chip abbilden. The present invention also encompasses a device for binding a matrix of a cell culture, as described in detail elsewhere. The device is preferably suitable for carrying out the method according to the invention. The device is suitable for receiving a cell culture comprising at least one cell and a matrix, a biological, chemical, and/or physical capture system, wherein the capture system comprises a first component that binds, preferably specifically, to the matrix, such as a matrix molecule or a part thereof, covalently or non-covalently and/or directly or indirectly, for example by means of at least one, preferably two or more, identically or differently configured linkers, and a second component, and a means described elsewhere comprising at least one capture molecule, preferably an immobilized capture molecule. The device is characterized in that the second component binds, preferably specifically, to the capture molecule covalently or non-covalently and/or directly or indirectly, for example by means of at least one, preferably two or more, identically or differently configured linkers. In a further development, it is conceivable that the device is a (micro)fluidic system, a lab-on-chip, a cell-on-chip, and/or a bioreactor. The term "(micro)fluidic system" refers to a system that accommodates all or part of the functionality of a macroscopic laboratory on a substrate, such as a chip made of glass and/or plastic. The substrate can have different sizes. The microfluidic system can preferably replicate the channels and functions of a lab-on-chip or cell-on-chip.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, sowie anhand der Zeichnungen. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention and from the drawings.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Short description of the drawings
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung (Fig. 1a bis Fig. 1c) der Bindung von Matrixfragmenten gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren; und Fig. 1 shows a schematic representation (Fig. 1a to Fig. 1c) of the binding of matrix fragments according to the method of the invention; and
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung (Fig. 2a und Fig. 2b) der Bindung der zellbeladenen Matrix gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Fig. 2 shows a schematic representation (Fig. 2a and Fig. 2b) of the binding of the cell-loaded matrix according to the method of the invention.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Gleiche Bauteile und Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Identical components and elements with the same function are provided with the same reference symbols in the figures.
In Fig. 1a bis Fig. 1c ist eine schematische Darstellung der Bindung der Matrixf rag mente 21 an ein geeignetes Mittel 40 gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt. In Fig. 1a ist es zu erkennen, dass mehrere Zellen 10 in einer Matrix 20 in einer Zellkultur bereitgestellt 100 und dass die Zellen 10 in der Matrix 20 kultiviert 200 werden. Weiter wurden diese in der Matrix 20 kultivierten Zellen 10 mit eine ersten Komponente 31 eines Fängersystems 30in-Kontakt gebracht und inkubiert 300. Die erste Komponente 31 des Fängersystems 30, ist als Ligand 31 dargestellt. In Fig. 1b wird die Matrix 20 zu Matrixfragmenten 21 zerkleinert 400, beispielsweise enzymatisch und/oder mechanisch. Auf diese Weise werden, wie in Fig. 1a bis Fig. 1c zu erkennen ist, die in der Matrix 20 enthaltenen Zellen 10 freigesetzt und der Ligand 31 bindet spezifisch an die Matrixfragmente 21. In Fig. 1c wird ein Mittel 40 in die Zellkultur eingeführt, in-Kontakt gebracht und inkubiert 500, wobei das Mittel 40 in der Art einer Oberfläche mit daran immobilisierten Fängermolekülen 41 ausgebildet ist, welche spezifisch eine zweite Komponente 32 des Fängersystems 30, 32 bindet. Das Fängermolekül 41 ist im vorliegenden Fall ein Linker 41 , über den an das Mittel 40 die zweite Komponente 32 des Fängersystems 30 gebunden ist. An die zweite Komponente 32 kann die erste Komponente 31 des Fängersystems 30 binden, welcher wiederum an die Matrixfragmente 21 gebunden ist. Die zweite Komponente 32 ist hier als Rezeptor 32 dargestellt, welcher spezifisch für den Ligand 31 mit den daran gebundenen Matrixfragmenten 21 ist. Der Rezeptor 32 weist vier Bindungsstellen für jeweils einen Liganden 31 auf. Auf diese Weise ist es möglich die Matrixfragmente 21 zu erhalten 600, wobei die aus der Matrix 20, d.h. den Matrixfragmenten 21, freigesetzten Zellen 10 in der Zellkultur bleiben. In Fig. 1a to Fig. 1c is a schematic representation of the binding of the matrix fragments 21 to a suitable agent 40 according to a first The method according to the invention is shown. In Fig. 1a, it can be seen that several cells 10 are provided 100 in a matrix 20 in a cell culture and that the cells 10 are cultivated 200 in the matrix 20. Furthermore, these cells 10 cultivated in the matrix 20 were brought into contact with a first component 31 of a capture system 30 and incubated 300. The first component 31 of the capture system 30 is shown as ligand 31. In Fig. 1b, the matrix 20 is comminuted 400 into matrix fragments 21, for example enzymatically and/or mechanically. In this way, as can be seen in Fig. 1a to Fig. 1c, the cells 10 contained in the matrix 20 are released and the ligand 31 binds specifically to the matrix fragments 21. In Fig. 1c, an agent 40 is introduced into the cell culture, brought into contact with it, and incubated 500, wherein the agent 40 is designed in the manner of a surface with capture molecules 41 immobilized thereon, which specifically binds a second component 32 of the capture system 30, 32. In the present case, the capture molecule 41 is a linker 41, via which the second component 32 of the capture system 30 is bound to the agent 40. The first component 31 of the capture system 30, which in turn is bound to the matrix fragments 21, can bind to the second component 32. The second component 32 is depicted here as a receptor 32, which is specific for the ligand 31 with the matrix fragments 21 bound thereto. The receptor 32 has four binding sites, each for a ligand 31. In this way, it is possible to obtain the matrix fragments 21 600, while the cells 10 released from the matrix 20, ie, the matrix fragments 21, remain in the cell culture.
In Fig. 2a und 2b ist eine schematische Darstellung der Bindung der zellbeladenen Matrix 20 an ein geeignetes Mittel 40 gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt. In Fig. 2a ist es zu erkennen, dass, wie in Fig. 1a, mehrere Zellen 10 in einer Matrix 20 in einer Zellkultur bereitgestellt 100 und in dieser kultiviert 200 werden. Weiter wurden diese Zellen 10 mit einer ersten Komponente 31 eines Fängersystems 30, in-Kontakt gebracht und inkubiert 300. Die erste Komponente 31 ist als Ligand 31 dargestellt. In Fig. 2b wird, wie in Fig. 1c, ein Mittel 40 in die Zellkultur eingeführt, in-Kontakt gebracht und inkubiert 500, wobei das Mittel 40 in der Art einer Oberfläche mit daran immobilisierten Fängermolekülen 41 ausgebildet ist, welche spezifisch eine zweite Komponente 32 des Fängersystems 30, 32 bindet. Das Fängermolekül 41 ist im vorliegenden Fall ein Linker 41 , über den an das Mittel 40 die zweite Komponente 32 des Fängersystems 30 gebunden ist. An die zweite Komponente 32 kann die erste Komponente 31 des Fängersystems 30 binden, welcher wiederum an die Matrix 20 gebunden ist. Die zweite Komponente 32 ist hier ebenfalls als Rezeptor 32 dargestellt, welcher spezifisch für den Ligand 31 mit der daran gebundenen Matrix 20 ist. Der Rezeptor 32 weist vier Bindungsstellen für jeweils einen Liganden 31 auf. Auf diese Weise ist es möglich, die zellbeladene Matrix 20 zu erhalten 600, d,h, räumlich zu fixieren und zu binden. 2a and 2b show a schematic representation of the binding of the cell-laden matrix 20 to a suitable agent 40 according to a method according to the invention. In Fig. 2a it can be seen that, as in Fig. 1a, several cells 10 are provided 100 in a matrix 20 in a cell culture and cultivated 200 therein. Furthermore, these cells 10 were brought into contact with a first component 31 of a capture system 30 and incubated 300. The first component 31 is shown as ligand 31. In Fig. 2b, as in Fig. 1c, an agent 40 is introduced into the cell culture, brought into contact and incubated 500, wherein the agent 40 is designed in the manner of a surface with capture molecules 41 immobilized thereon, which specifically binds a second component 32 of the capture system 30, 32. The capture molecule 41 in the present case is a linker 41 , via which the second component 32 of the capture system 30 is bound to the agent 40. The second component 32 can bind the first component 31 of the capture system 30, which in turn is bound to the matrix 20. The second component 32 is also depicted here as a receptor 32, which is specific for the ligand 31 with the matrix 20 bound to it. The receptor 32 has four binding sites, each for a ligand 31. In this way, it is possible to obtain the cell-laden matrix 20 600, i.e., to spatially fix and bind it.
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