Fortschrittliche Lösungen für die Organ-on-a-Chip-Forschung
Als führender Experte für Organ-on-a-Chip-Studien setzt sich Fluigent für die Förderung wissenschaftlicher Innovationen ein, indem es eine außergewöhnliche Produktpalette anbietet, die auf die Bedürfnisse von Forschern und Institutionen weltweit zugeschnitten ist.
Wir freuen uns, eine Reihe von Produkten vorstellen zu können, die für Organ-on-a-Chip-Anwendungen geeignet sind.
Flow-EZ Druckflussregler
Der Flow EZ stellt eine innovative Lösung für die präzise Handhabung von Flüssigkeiten dar. Dieser druckgesteuerte Durchflussregler wurde für eine nahtlose Integration und präzise Steuerung entwickelt und bietet eine unvergleichliche Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit im Fluidmanagement für verschiedene Anwendungen, insbesondere für Zellkultur- und Organ-on-a-Chip-Anwendungen.
Mit seiner benutzerfreundlichen Oberfläche und seinem kompakten Design vereinfacht der Flow EZ die Durchführung von Experimenten und ermöglicht es Forschern, Durchflussraten und Drücke mühelos und mit außergewöhnlicher Genauigkeit zu manipulieren. Dieses Instrument ist ein unverzichtbares Werkzeug für die präzise Kontrolle von Flüssigkeiten und erleichtert verschiedene Experimente in Bereichen wie der Zellbiologie und der pharmazeutischen Forschung.
Merkmale des FlowEZ
- Erweiterbar auf bis zu 12 Module: Wenn Sie Ihren Arbeitsablauf erweitern, bietet das thFlow EZ™-System eine beispiellose Skalierbarkeit und ermöglicht die nahtlose Integration von bis zu 12 Modulen. Jeder mikrofluidische Durchflussregler fungiert als unabhängiger und dedizierter Druckkanal, der optimale Kontrolle und Flexibilität bei Ihren Experimenten gewährleistet.
- Druck- und Vakuumkontrolle: Mit den Modulen der Flow EZ™-Reihe wird die präzise Druck- und Vakuumregelung zum Kinderspiel. Stellen Sie Drücke von -800 mbar bis 7 bar präzise ein, um optimale Bedingungen für Ihre Experimente zu gewährleisten.
- Lokale manuelle Steuerung: Übernehmen Sie das Kommando, ohne an einen PC gebunden zu sein! Die Flow EZ™-Hardwareschnittstelle ermöglicht die lokale Steuerung, so dass Sie die Einstellungen direkt über das Modul vornehmen können.
- Präzision bei der Flüssigkeitszufuhr: Das System mit einer FLOW UNIT bietet eine hohe Kontrolle über die Durchflussraten und eine präzise Volumendosierung und bietet einen dynamischen Bereich, der auf die Anforderungen Ihres Experiments zugeschnitten ist.
- Anpassbare Reservoir-Optionen: Das Flow EZ™ eignet sich für ein Spektrum von Reservoirgrößen, von 2 mL bis zu Ein-Liter-Laborflaschen. Der Durchfluss ist über längere Zeiträume stabil, ohne dass häufiges Nachfüllen erforderlich ist, und gewährleistet so tagelanges, ununterbrochenes Experimentieren.
Beispiel einer Anwendung mit FlowEZ
Roger D. Kamm vom MIT und sein Team (1) haben ein fortschrittliches mikrofluidisches Modell entwickelt, das die menschliche Blut-Hirn-Schranke (BHS) simuliert und mit dem Flow-EZ-Druckregler von Fluigent integriert ist. Dieser Aufbau ermöglicht quantitative Analysen der Gefäßpermeabilität. Ihr mikrofluidisches Gerät, das in Nature Protocols vorgestellt wurde, ist ein innovatives Modell der menschlichen BHS. Es ahmt die vaskuläre Morphologie, die entsprechende zelluläre Organisation, die Transportfähigkeiten und die relevanten Gen-/Proteinexpressionsprofile nach, die für eine umfassende Forschung unerlässlich sind.
Nat Protoc 17, 95–128 (2022). https://doi.org/10.1038/s41596-021-00635-w
Automatisierte Organ-on-a-Chip-Plattform
Omi, die automatisierte Organ-on-a-Chip-Plattform von Fluigent, ist die neueste Ergänzung auf dem Gebiet der Organ-on-a-Chip-Technologie. Sie ermöglicht die Rationalisierung und Verbesserung des Forschungsprozesses für Wissenschaftler und Forscher.
Omi bietet eine automatisierte Kontrolle über verschiedene Parameter, die es den Forschern ermöglicht, komplexe physiologische Umgebungen genau nachzuahmen. Mit seiner benutzerfreundlichen Oberfläche und der präzisen Fluidiksteuerung ermöglicht diese Plattform eingehende Untersuchungen zellulärer Interaktionen, Krankheitsmodellierung, Medikamententests und vieles mehr.
Mit ihrem modularen Design und ihrer hohen Anpassungsfähigkeit unterstützt die Plattform die problemlose Nachbildung verschiedener Organ-on-Chip-Modelle und bietet Flexibilität und Skalierbarkeit. Sie wurde entwickelt, um experimentelle Arbeitsabläufe zu optimieren, und gewährleistet effiziente und reproduzierbare Ergebnisse. Sie ermöglicht die langfristige Rezirkulation, Injektion und Entnahme von Flüssigkeiten auf eine Weise, die die Erstellung von Protokollen für komplexe Organ-on-a-Chip-Studien vereinfacht.
Merkmale der automatisierten Organ-on-a-Chip-Plattform, Omi
- Vielseitigkeit: Omi bietet anpassbare Protokolle, einschließlich Perfusion, Rezirkulation, Injektion und Probenahme mit Präzision und Leichtigkeit. Dank des mitgelieferten Adapters ist es auch für jede Art von mikrofluidischem Chip geeignet.
- Kompakt und tragbar: Omi passt in Inkubatoren und unter das Mikroskop. Er ermöglicht einen einfachen Wechsel zwischen Inkubator, Haube und Mikroskop, ohne dass der Fluss unterbrochen wird.
- Ferngesteuert: über WIFI-Verbindung und die Omi-Anwendung für iOS/Android, die die Einrichtung und Überwachung von Protokollen ermöglicht und ultimativen Komfort und Kontrolle bietet.
- Autonomie: mit einer Batterielebensdauer von 2 Stunden, die einen reibungslosen Übergang vom Inkubator zu den Bildgebungssystemen für unterbrechungsfreie Experimente und Analysen ermöglicht.
- Datenspeicherung in der Cloud für leichteren Zugriff.
Zellperfusionspaket für hohen Durchsatz
Das von Fluigent angebotene Organ-on-Chip-Perfusionspaket für die Hochdurchsatzforschung stellt einen bedeutenden Fortschritt auf dem Gebiet der biomedizinischen Forschung dar. Dieses Paket wurde entwickelt, um die Organ-on-Chip-Forschung durch Multiplexing und Entwicklung von Hochdurchsatz-Experimenten einen Schritt weiter zu bringen! Es ermöglicht die Perfusionskontrolle für mehrere Organ-on-a-Chip-Modelle gleichzeitig.
Mit seiner benutzerfreundlichen Schnittstelle gewährleistet es die präzise Steuerung von Durchflussraten, Drücken und Probenentnahme bei mehreren Experimenten und maximaler Chip-Perfusion.
Das Paket enthält den Fluigent MFCS-EX Microfluidic Flow Controller, Sensoren für bidirektionale Durchflusseinheiten, den BeOnChip Microfluidic Chip und ein Inkubator-kompatibles Reservoir-Haltersystem.
Merkmale des Hochdurchsatz-Zellperfusionspakets
- Stabile und komplexe Flussmuster: Mit dem Cell Perfusion Pack sind wir in der Lage, eine beispiellose Reaktionsfähigkeit zu erreichen und komplizierte Flussmuster, wie zum Beispiel Druckschwankungen in der Aorta, effektiv zu reproduzieren. Diese präzise Steuerung garantiert ein konsistentes und verlässliches experimentelles Umfeld und reduziert die experimentelle Variabilität erheblich.
- Protokollautomatisierung und eine benutzerfreundliche Schnittstelle: Nach der Optimierung der Parameter wird die Automatisierung der Protokolle zum entscheidenden Schritt für Zeiteffizienz, Kontaminationsreduzierung und Minimierung der Variabilität. Fluigent-Durchflusssteuerungen bieten die Möglichkeit, Protokolle mithilfe einer benutzerfreundlichen Software (OxyGEN) nahtlos zusammenzustellen und zu automatisieren, wodurch die Automatisierung beliebiger Protokolle, Ventile oder Druckeinstellungen ermöglicht wird.
- Vielseitig & anpassbar: Diese Einrichtung kann mit jeder Art von mikrofluidischem Chip und für jede Art von Anwendung verwendet werden. Die Modularität des Zellperfusionspakets ermöglicht es Forschern, Experimente zu entwerfen, die auf ihre individuellen Forschungsfragen zugeschnitten sind.
Beispiel für eine Anwendung der Plattform
Dieser Aufbau ermöglicht die Evaluierung potenzieller Arzneimittelkandidaten in einem realistischeren physiologischen Kontext. Seine Hochdurchsatzfähigkeiten erleichtern das gleichzeitige Screening mehrerer Wirkstoffe, wodurch sich die Fristen für die Arzneimittelentdeckung verkürzen und die Kosten senken lassen.
In diesem Anwendungsbeispiel entwickelten Chakrabarty et al. (2) eine neuartige mikrofluidische Cancer-on-a-Chip-Plattform zur Bewertung des Ansprechens von Patienten auf eine Behandlung. Diese Plattform gewährleistet kontrollierte Wachstumsbedingungen für Tumorgewebeschnitte und ermöglicht eine genaue Vorhersage der Behandlungsergebnisse für Brust- und Prostatatumor-Modelle. Bemerkenswerterweise konnte die Kulturdauer auf bis zu 14 Tage ausgedehnt werden, ohne die Gewebequalität zu beeinträchtigen, was die Robustheit der Plattform für längere Experimente unter Beweis stellt.
Abbildung: Querschnitt des Cancer-on-a-Chip, der die Diffusion und Perfusion zum Gewebeschnitt zeigt. Die CoC-Plattform ist für die gesamte Kulturdauer an das Hochdurchsatz-Zellperfusionspaket von Fluigent angeschlossen (2).
Mikrofluidik-Chips für Zellkulturen & Organ-on-chip-Modelle
Die Mikrofluidik zeichnet sich durch eine präzise Kontrolle der zellulären Mikroumgebung aus und ermöglicht es den Zellen, mechanische und biochemische Signale mit außergewöhnlicher Präzision zu empfangen. Organ-on-Chip schafft ein optimales Umfeld für die Untersuchung der molekularen und zellulären Dynamik, die die menschliche Organfunktion bestimmt, und erleichtert die Entdeckung potenzieller therapeutischer Ziele in einer kontrollierten In-vitro-Umgebung.
Fluigent bietet eine breite Palette von Mikrofluidik-Chips für verschiedene Anwendungen wie Zellkultur, Organ-on-Chip, Chemotaxis-Assays usw. an. Sie reichen von Standard-Flusszellen für die Mikroskopie bis hin zu 3D-Zellkulturgeräten.
- Be-flow: für 2D- und 3D-Zellkulturen
- Be-doubleFlow: Es besteht aus zwei durchströmbaren Kanälen, die über eine poröse Membran verbunden sind
- Be-gradient Barrier Free: Entwickelt für die Anwendung von elektrochemischen Gradienten in 3D-Zellkulturen
- Be-transFlow: Ermöglicht die Untersuchung komplexer Kulturkonfigurationen durch die Verbindung eines Kulturraums mit einem mikrofluidischen Kanal über eine poröse Membran. Dies ist das optimale Gerät für Air Liquid Interface (ALI)-Kulturen, Endothel/Epithel-Barriere und Crosstalk-Studien.
- Focht Chamber System 2 (FCS2®): Es handelt sich um ein geschlossenes System für die Mikrobeobachtung von lebenden Zellen. Neben der gleichmäßigen Temperaturregelung und der benutzerdefinierbaren Perfusionsfunktion ist sie mit allen Mikroskopieverfahren kompatibel.
Referenzen
- Nat Protoc 17, 95–128 (2022). https://doi.org/10.1038/s41596-021-00635-w
- Chakrabarty S, Quiros-Solano WF, Kuijten MMP, Haspels B, Mallya S, Lo CSY, Othman A, Silvestri C, van de Stolpe A, Gaio N, Odijk H, van de Ven M, de Ridder CMA, van Weerden WM, Jonkers J, Dekker R, Taneja N, Kanaar R, van Gent DC. A Microfluidic Cancer-on-Chip Platform Predicts Drug Response Using Organotypic Tumor Slice Culture. Cancer Res. 2022 Feb 1;82(3):510-520. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-21-0799. Epub 2021 Dec 6. PMID: 34872965; PMCID: PMC9397621.