C - Chemistry – Metallurgy – 12 – M
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
12
M
C12M 3/04 (2006.01) C12M 1/34 (2006.01) C12Q 1/02 (2006.01) C40B 30/00 (2006.01) C40B 60/00 (2006.01) G01N 33/50 (2006.01)
Patent
CA 2324208
Systems including (1) a micromatrix and perfusion assembly suitable for seeding and attachment of cells within the matrix and for morphogenesis of seeded cells into complex, hierarchical tissue or organ structures, wherein the matrix includes channels or vessels through which culture medium, oxygen, or other nutrient or body fluids can be perfused while controlling gradients of nutrients and exogenous metabolites throughout the perfusion path independently of perfusion rate, and (2) sensor means for detecting changes in either cells within the matrix or in materials exposed to the cells, have been developed. Methods for making the micromatrices include micromachining, micromolding, embossing, laser drilling, and electro deposition machining. Cells can be of one or more types, either differentiated or undifferentiated. In a preferred embodiment, the matrix is seeded with a mixture of cells including endothelial cells which will line the channels to form "blood vessels", and at least one type of parenchymal cells, such as hepatocytes, pancreatic cells, or other organ cells. The system can be used to screen materials for an effect on the cells, for an effect of the cells on the materials (for example, in a manner equivalent to tissue metabolism of a drug), or to test a material on a biological that must first infect cells or tissues, such as viruses. The apparatus also can be used to provide a physiological environment for expansion of stem cells, or for enabling gene therapy in vitro.
L'invention porte sur des systèmes (1) comportant une micro-matrice et un ensemble de perfusion servant à l'ensemencement et à la fixation de cellules et à la morphogenèse de cellules ensemencées en vue de la création de tissus hiérarchisés ou de structures d'organes. Ladite matrice comporte des canaux ou des alvéoles où l'on peut perfuser le milieu de culture, de l'oxygène, d'autres nutriments, ou des fluides corporels tout en contrôlant les gradients des nutriments et des métabolites exogènes sur toute la trajectoire de perfusion indépendamment du taux de perfusion, ainsi que des capteurs détectant les modifications des cellules de la matrice ou des substances en contact avec les cellules. L'invention porte également sur des procédés de créations des micro-matrices par micro-usinage, micro-moulage, emboutissage, perçage au laser, ou électrodéposition. Les cellules peuvent être d'un ou plusieurs types, différenciés ou non. Dans une réalisation préférée, la matrice est ensemencée par un mélange de cellules dont des cellules endothéliales qui tapisseront un canal pour former des vaisseaux sanguins, et par au moins un type de cellules parenchymateuses telles que des hépatocytes, des cellules de pancréas ou d'autres organes. Le système peut servir au criblage de substances pour déterminer leurs effets sur des cellules ou vice versa (par exemple par analogie avec le métabolisme tissulaire d'un médicament), ou pour tester une substance sur un élément biologique tel qu'un virus pouvant d'abord infecter des cellules ou des tissus. L'appareil peut également fournir un environnement physiologique permettant le développement de cellules souches ou la pratique de thérapies géniques in vitro.
Domansky Karel
Griffith Linda G.
Powers Mark J.
Tannenbaum Steven R.
Thompson Charles D.
Bereskin & Parr Llp/s.e.n.c.r.l.,s.r.l.
Massachusetts Institute Of Technology
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1845071