论文标题：Shaped 3D microcarriers for adherent cell culture and analysis

期刊：Microsystems & Nanoengineering

作者：Chueh-Yu Wu et al

发表时间： 2018/8/13

数字识别码：10.1186/s41378-018-0020-7

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41378-018-0020-7?utm_source=Other_website&utm_medium=Website_linksWebsite_links&utm_content=JesGuo-Nature-Microsystems_and_Nanoengineering-Biology-China&utm_campaign=NROAAJ_USG_JRCN_JG_NROAAJ_Shaped

贴壁细胞：用于流式细胞术的微载体

本文向读者展示了一种新的针对贴壁细胞的微载体，它使得进行精确的流式细胞术和高速成像成为可能，同时不会有流动引起的损伤风险。虽然微载体在加速细胞培养、传代和分析方面是比较好的选择，但前提是它必须在不引起流动诱导的细胞损伤的条件下促进细胞的生长和分析。本文中，来自加州大学洛杉矶分校的Dino Di Carlo领导的团队报告了一种3D形状的微粒，其特征是具有利于细胞粘附和培养的细胞外基质区域，能物理性地保护细胞免于剪切流的作用。 这个设计的关键在于两个2D模式的相互交叉，产生的形状可以与流式细胞术中通道内部的流动对齐，并且还提供了切除区域以在培养期间保护细胞。这些微载体可以促进对高速贴壁细胞的筛选，进而用于药物开发等领域。

摘要

众所周知，对贴壁细胞的标准的组织培养并不能复制它们的生理学特性，并且通常需要将细胞悬浮在溶液中用于分析和筛选，这会调节蛋白质的表达并消除细胞间连接。为了能够在流动中进行贴壁培养和处理，我们设计了一种3D形状的水凝胶细胞微载体，其在第一维中具有凹陷的角，能为细胞生长提供可调的剪切应力保护；在正交方向上具有哑铃形状，使得能够在受限流动中自我对准，这对于流动中的处理和流式细胞术成像很重要。我们设计了一种方法，使用遗传算法进行快速设计，并使用瞬态液体成型光流控方法来大规模制造该微载体。这种精确地设计微载体的能力解决了液体处理过程中剪切应力诱导的细胞损伤的基本问题，并且能够通过一种形式实现贴壁细胞的培养、流动中分析和筛选。

3D微载体的设计原理。

Abstract：

Standard tissue culture of adherent cells is known to poorly replicate physiology and often entails suspending cells in solution for analysis and sorting, which modulates protein expression and eliminates intercellular connections. To allow adherent culture and processing in flow, we present 3D-shaped hydrogel cell microcarriers, which are designed with a recessed nook in a first dimension to provide a tunable shear-stress shelter for cell growth, and a dumbbell shape in an orthogonal direction to allow for self-alignment in a confined flow, important for processing in flow and imaging flow cytometry. We designed a method to rapidly design, using the genetic algorithm, and manufacture the microcarriers at scale using a transient liquid molding optofluidic approach. The ability to precisely engineer the microcarriers solves fundamental challenges with shear-stress-induced cell damage during liquid-handling, and is poised to enable adherent cell culture, in-flow analysis, and sorting in a single format.

阅读论文原文，请访问

https://www.nature.com/articles/s41378-018-0020-7?utm_source=Other_website&utm_medium=Website_linksWebsite_links&utm_content=JesGuo-Nature-Microsystems_and_Nanoengineering-Biology-China&utm_campaign=NROAAJ_USG_JRCN_JG_NROAAJ_Shaped

（来源：科学网）