زراعة الخلايا الميكروفلويدية

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تدمج زراعة الخلايا الميكروفلويدية المعارف من علم الأحياء والكيمياء الحيوية والهندسة والفيزياء لتطوير أجهزة وتقنيات لزراعة الخلايا والحفاظ عليها وتحليلها وإجراء التجارب عليها على المستوى الميكروي. [ 1 ] [ 2 ] وهي تجمع بين الميكروفلويديات ، وهي مجموعة من التقنيات المستخدمة لمعالجة أحجام صغيرة من السوائل (ميكرولتر، نانولتر، بيكولتر) داخل أنظمة ميكروية مصنعة ، وزراعة الخلايا ، التي تتضمن الحفاظ على الخلايا وتنميتها في بيئة مختبرية مضبوطة. [ 3 ] [ 4 ] وقد استُخدمت الميكروفلويديات في دراسات بيولوجيا الخلايا لأن أبعاد قنواتها مناسبة تمامًا للحجم الفيزيائي للخلايا (في حدود 10 ميكرومترات). [ 2 ] فعلى سبيل المثال، تتراوح الأبعاد الخطية للخلايا حقيقية النواة بين 10 و100 ميكرومتر، وهو ما يقع ضمن نطاق أبعاد الميكروفلويديات. [ 4 ] يُعدّ محاكاة البيئة الدقيقة للخلايا، بما في ذلك العوامل الذائبة التي تنظم بنية الخلية ووظيفتها وسلوكها ونموها، عنصرًا أساسيًا في زراعة الخلايا باستخدام الموائع الدقيقة. [ 2 ] ومن العناصر المهمة الأخرى لهذه الأجهزة القدرة على إنتاج تدرجات مستقرة مماثلة لتلك الموجودة في الجسم الحي ، إذ تلعب هذه التدرجات دورًا هامًا في فهم التأثيرات الكيميائية والحركية واللمسية على الخلايا. [ 2 ]

التصنيع

تتضمن بعض الاعتبارات المتعلقة بالأجهزة الميكروفلويدية المستخدمة في زراعة الخلايا ما يلي:

تُعدّ مادة التصنيع بالغة الأهمية، إذ لا تتوافق جميع البوليمرات حيوياً، فبعض المواد، مثل PDMS، تُسبب امتصاصاً غير مرغوب فيه للجزيئات الصغيرة . [ 9 ] [ 10 ] إضافةً إلى ذلك، قد تتسرب قليل الوحدات من PDMS غير المُعالَجة إلى وسط زراعة الخلايا، مما قد يُلحق الضرر بالبيئة الدقيقة. [ 9 ] وكبديلٍ لـ PDMS الشائع الاستخدام، طرأ تطورٌ في استخدام اللدائن الحرارية (مثل البوليسترين) كمادة بديلة. [ 11 ] [ 12 ]

يعتمد التنظيم المكاني للخلايا في الأجهزة الميكروية بشكل كبير على هندسة منطقة الاستزراع لكي تؤدي الخلايا وظائفها داخل الجسم الحي . [ 13 ] [ 14 ] على سبيل المثال، قد تكون القنوات الطويلة والضيقة مرغوبة لاستزراع الخلايا العصبية . [ 13 ] كما قد يؤثر نظام التروية المُختار على الهندسة المُختارة. فعلى سبيل المثال، في نظام يتضمن مضخات حقن، يلزم إضافة قنوات لمدخل ومخرج التروية، وقنوات لتصريف النفايات، وقنوات لتحميل الخلايا للحفاظ على استزراع الخلايا. [ 15 ] تُعد التروية في استزراع الخلايا الميكروفلويدي مهمة لتمكين فترات استزراع طويلة على الشريحة وتمايز الخلايا . [ 16 ]

تشمل الجوانب الحاسمة الأخرى للتحكم في البيئة الدقيقة ما يلي: كثافة زرع الخلايا، والحد من فقاعات الهواء لأنها قد تُسبب تمزق أغشية الخلايا، وتبخر الوسط الغذائي نتيجةً لعدم كفاية الرطوبة، وصيانة مزارع الخلايا (أي تغيير الوسط الغذائي بانتظام وفي الوقت المناسب). [ 17 ] [ 16 ] [ 18 ]

تُعرَّف صحة الخلية بأنها حالة التوازن الجماعي للأنشطة الخلوية الأساسية والمتخصصة؛ بينما يُعرَّف عامل إجهاد الخلية بأنه مُحفِّز يُؤدي إلى خروجها عن حالة التوازن. وبالتالي، قد تتأثر صحة الخلية داخل الأنظمة الدقيقة بناءً على تصميم المنصة أو ظروف التشغيل. ويمكن أن يؤثر التعرض لعوامل الإجهاد داخل الأنظمة الدقيقة على الخلايا بطرق مباشرة وغير مباشرة. لذلك، من المهم تصميم نظام الموائع الدقيقة لزراعة الخلايا بطريقة تُقلل من حالات إجهاد الخلية. على سبيل المثال، من خلال تقليل تركيز معلق الخلايا، وتجنب الأشكال الهندسية الحادة (التي تُفضِّل تكوين الفقاعات)، وتصميم قنوات أعلى وأوسع (لتجنب إجهاد القص)، أو تجنب استخدام الهيدروجيلات الحساسة للحرارة. [ 19 ]

المزايا

تشمل بعض المزايا الرئيسية لزراعة الخلايا بتقنية الموائع الدقيقة تقليل حجم العينات (وهو أمر بالغ الأهمية عند استخدام الخلايا الأولية، التي غالبًا ما تكون محدودة)، والمرونة في تخصيص ودراسة بيئات دقيقة متعددة داخل الجهاز نفسه. [ 3 ] كما يمكن استخدام عدد أقل من الخلايا في نظام دقيق (مثل بضع مئات من الخلايا) مقارنةً بأنظمة الزراعة واسعة النطاق (التي تتطلب عادةً من 10⁵ إلى 10⁷ خلية )؛ مما يُسهّل دراسة بعض التفاعلات بين الخلايا. [ 10 ] وبفضل هذا العدد المحدود من الخلايا، تُصبح دراسة الخلايا غير المنقسمة أو بطيئة الانقسام (مثل الخلايا الجذعية ) أسهل من طرق الزراعة التقليدية (مثل القوارير، وأطباق بتري، أو صفائح الآبار) نظرًا لصغر حجم العينات. [ 10 ] [ 20 ] ونظرًا للأبعاد الصغيرة في الموائع الدقيقة، يُمكن تحقيق التدفق الصفائحي ، مما يسمح بإجراء عمليات التلاعب بنظام الزراعة بسهولة دون التأثير على حجرات الزراعة الأخرى. [ 20 ] يُعدّ التدفق الصفائحي مفيدًا أيضًا لأنه يُحاكي ديناميكيات السوائل داخل الجسم الحي بدقة أكبر، مما يجعل زراعة الخلايا على المستوى الميكروي أكثر ملاءمة من طرق الزراعة التقليدية. [ 21 ] كما جُمعت مزارع الخلايا الميكروفلويدية المُجزأة مع تصوير الكالسيوم في الخلايا الحية ، حيث وُجّهت محفزات إزالة الاستقطاب إلى النهايات الطرفية للخلايا العصبية، وسُجّلت استجابات الكالسيوم في جسم الخلية. [ 22 ] وقد أظهرت هذه التقنية فرقًا واضحًا في حساسية النهايات الطرفية مقارنةً بجسم الخلية العصبية لبعض المحفزات مثل البروتونات. [ 22 ] وهذا يُقدّم مثالًا ممتازًا على أهمية دراسة النهايات الطرفية بمعزل عن بعضها باستخدام أجهزة زراعة الخلايا الميكروفلويدية.

منصات ثقافية

زراعة الخلايا التقليدية

تُعرف زراعة الخلايا ثنائية الأبعاد التقليدية بأنها زراعة الخلايا على سطح مستوٍ، مثل قاع صفيحة الآبار، وتُسمى الطريقة التقليدية. [ 1 ] ورغم فائدة هذه المنصات في تنمية الخلايا ونقلها لاستخدامها في التجارب اللاحقة، إلا أنها ليست بيئات مثالية لمراقبة استجابات الخلايا للمؤثرات، إذ لا تستطيع الخلايا الحركة بحرية أو أداء وظائفها كما هو الحال في الجسم الحي، والتي تعتمد على تفاعلات الخلية مع المادة خارج الخلوية. [ 1 ] ولمعالجة هذه المشكلة، طُوّرت العديد من الطرق لإنشاء بيئة خلوية ثلاثية الأبعاد. ومن الأمثلة على هذه الطرق طريقة القطرة المعلقة، حيث تُعلّق قطرة تحتوي على خلايا نامية وتتدلى إلى الأسفل، مما يسمح للخلايا بالنمو حول بعضها البعض وفوقها، مُشكّلةً شكلاً كروياً. [ 23 ] وقد استُخدمت طريقة القطرة المعلقة لزراعة الخلايا السرطانية، ولكنها تقتصر على الشكل الكروي. [ 24 ] منذ ظهور تصنيع الأجهزة الميكروفلويدية المصنوعة من بولي (ثنائي ميثيل سيلوكسان) (PDMS) باستخدام الطباعة الحجرية اللينة [ 25 ] [ 26 ] ، شهدت الأجهزة الميكروفلويدية تطوراً ملحوظاً وأثبتت فائدتها الكبيرة في محاكاة بيئة ثلاثية الأبعاد طبيعية لزراعة الخلايا. [ 27 ]

زراعة الخلايا الميكروفلويدية

تُتيح الأجهزة الميكروفلويدية دراسة الخلايا، بدءًا من خلية واحدة وصولًا إلى بضع مئات منها، في بيئة ثلاثية الأبعاد. وبالمقارنة، تحتوي المزارع ثنائية الأبعاد الكبيرة على ما بين 10⁴ و10⁷ خلية على سطح مستوٍ. [ 10 ] كما تُتيح الميكروفلويديات إمكانية تطبيق تدرجات كيميائية، والتدفق المستمر للأوساط الطازجة، وإجراء اختبارات عالية الإنتاجية، والإخراج المباشر إلى الأجهزة التحليلية. [ 10 ] بالإضافة إلى ذلك، تسمح مزارع الخلايا الميكروفلويدية المفتوحة ، مثل "القنوات الدقيقة"، بالتلاعب الفيزيائي المباشر بالخلايا باستخدام الماصات الدقيقة. [ 28 ] تستخدم العديد من أنظمة الميكروفلويديات الهيدروجيلات كدعامة للمصفوفة خارج الخلوية (ECM)، والتي يمكن تعديلها من حيث سُمك الألياف وحجم المسام، وقد ثبت أنها تسمح بنمو الخلايا السرطانية. [ 29 ] وقد طُوّرت مزارع خلايا ثلاثية الأبعاد خالية من الهيدروجيلات للسماح للخلايا بالنمو إما في بيئة غنية بالخلايا أو في بيئة فقيرة بالمصفوفة خارج الخلوية. [ 30 ] على الرغم من أن هذه الأجهزة أثبتت فائدتها الكبيرة، إلا أن لها بعض العيوب مثل التصاق الخلايا بسطح مادة PDMS، وانتشار الجزيئات الصغيرة داخلها، وتسرب بوليمرات PDMS غير المتفاعلة إلى وسط زراعة الخلايا. [ 10 ]

أدى استخدام مزارع الخلايا ثلاثية الأبعاد في الأجهزة الميكروفلويدية إلى ظهور مجال دراسي يُعرف باسم "العضو على رقاقة" . استُخدم أول تقرير عن هذا النوع من المزارع الميكروفلويدية لدراسة سمية مستقلبات النفثالين على الكبد والرئة (فيرافيديا وآخرون). تُمكّن هذه الأجهزة من زراعة نسخة مُصغّرة من نظام شبيه بالعضو، ما يُتيح فهم العديد من العمليات البيولوجية. [ 1 ] بإضافة بُعد إضافي، يُمكن تحقيق بنى خلوية أكثر تطورًا، ويُصبح سلوك الخلايا أكثر تمثيلًا للديناميكيات الحيوية داخل الجسم ؛ إذ يُمكن للخلايا التواصل بشكل مُعزز مع الخلايا المجاورة، كما يُمكن نمذجة تفاعلات الخلية مع المادة خارج الخلوية. [ 1 ] [ 31 ] في هذه الأجهزة، يُمكن للحجرات أو طبقات الكولاجين التي تحتوي على أنواع مختلفة من الخلايا التفاعل مع بعضها البعض لعدة أيام، بينما تُوصل قنوات مُتعددة العناصر الغذائية إلى الخلايا. [ 1 ] [ 32 ] تتمثل إحدى مزايا هذه الأجهزة في إمكانية توصيف وظيفة الأنسجة ومراقبتها في ظل ظروف مضبوطة (مثل تأثير إجهاد القص على الخلايا، وتأثير الإجهاد الدوري أو القوى الأخرى) لفهم الوظيفة العامة للعضو بشكل أفضل. [ 1 ] [ 33 ] على الرغم من أن هذه النماذج ثلاثية الأبعاد توفر نموذجًا أفضل لوظيفة العضو على المستوى الخلوي مقارنةً بالنماذج ثنائية الأبعاد، إلا أن هناك تحديات لا تزال قائمة. تشمل بعض هذه التحديات: تصوير الخلايا، والتحكم في التدرجات في النماذج الثابتة (أي بدون نظام إرواء)، وصعوبة إعادة إنشاء الأوعية الدموية . [ 33 ] على الرغم من هذه التحديات، لا تزال النماذج ثلاثية الأبعاد تُستخدم كأدوات لدراسة واختبار استجابات الأدوية في الدراسات الدوائية . [ 1 ] في السنوات الأخيرة، ظهرت أجهزة الموائع الدقيقة التي تُعيد إنتاج شبكة الأوعية الدموية الدقيقة المعقدة في الجسم الحي . استُخدمت تقنية الأعضاء على رقاقة لمحاكاة أنظمة بالغة التعقيد، مثل خلايا الظهارة الرئوية في مجرى هوائي مكشوف، مما يوفر رؤى قيّمة حول كيفية عمل الأنظمة والأنسجة متعددة الخلايا في الجسم الحي. [ 34 ] تتميز هذه الأجهزة بقدرتها على إنشاء بيئة ثلاثية الأبعاد واقعية من الناحية الفيزيولوجية، وهو أمر مرغوب فيه كأداة لفحص الأدوية، وإيصالها ، ودراسة التفاعلات بين الخلايا، وانتشار الأورام، وما إلى ذلك. [ 35 ] [ 36 ] في إحدى الدراسات، قام الباحثون بزراعة خلايا ورمية واختبروا إيصال دواء سيسبلاتين.تم استخدام ريسفيراترول وتيرابازامين (TPZ) ثم قياس تأثيرات الأدوية على حيوية الخلايا. [ 37 ]

تطبيقات الخلايا في الأنظمة الميكروفلويدية

يمكن استخدام أنظمة الموائع الدقيقة لزراعة أنواع متعددة من الخلايا.

زراعة خلايا الثدييات

يمكن زرع مزارع الخلايا الثديية ، وتنميتها لعدة أسابيع، وفصلها، ونقلها إلى وسط زراعة جديد بشكل متكرر باستخدام أجهزة الموائع الدقيقة الرقمية (DMF) على نطاق واسع. [ 38 ]

زراعة الخلايا غير الثديية

الطحالب

يمكن حضانة الطحالب ، ومراقبة معدل نموها وإنتاجها للدهون في نظام ميكروفلويدي معلق. على سبيل المثال، طوّر ميشرا وزملاؤه جهازًا ميكروفلويديًا سهل الوصول إليه بأبعاد 25 × 75 مم. يُستخدم هذا التصميم لتحسين الظروف عن طريق تغيير أقطار الآبار، والتعرض للأشعة فوق البنفسجية (المسببة للطفرات)، واختبارات الإضاءة/عدم الإضاءة لزراعة طحلب بوتريوكوكوس براوني ، وهو أحد أكثر أنواع الطحالب الدقيقة شيوعًا في المياه العذبة لإنتاج الوقود الحيوي . [ 39 ]

البكتيريا والخميرة

يمكن استخدام أنظمة الموائع الدقيقة لحضانة كميات كبيرة من مستعمرات البكتيريا والخميرة . [ 40 ] صُمم جهاز الميكروكيموستات ثنائي الطبقات لتمكين العلماء من زراعة الخلايا في ظروف كيميائية وحرارية ثابتة دون تحريك الخلايا أو التسبب في تفاعلات بينها. [ 40 ] يمكن وضع قطرات من معلق خلايا الخميرة على طبق ذي مناطق محبة للماء منقوشة وحضانتها لمدة 24 ساعة؛ ثم تُفصل القطرات، وتُحلل البروتينات المنتجة من الخميرة باستخدام مطياف الكتلة MALDI-MS دون إتلاف الخلايا في القطرات الأصلية. [ 41 ]

تعدد الثقافات في الموائع الدقيقة

بالمقارنة مع البيئة الدقيقة شديدة التعقيد داخل الكائن الحي ، فإن زراعة الخلايا الأحادية التقليدية في المختبر لا توفر سوى معلومات محدودة حول سلوك الخلايا نظرًا لغياب التفاعلات مع أنواع الخلايا الأخرى. عادةً، يمكن تقسيم الإشارات بين الخلايا إلى أربع فئات حسب المسافة: الإشارات الصماء ، والإشارات المجاورة ، والإشارات الذاتية ، والإشارات المجاورة المباشرة . [ 42 ] على سبيل المثال، في الإشارات المجاورة، تنتشر عوامل النمو التي تفرزها خلية ما لمسافة قصيرة إلى الخلية المستهدفة المجاورة، [ 43 ] بينما في الإشارات المجاورة المباشرة، ترتبط الروابط المرتبطة بالغشاء في خلية ما مباشرةً بمستقبلات سطح الخلايا المجاورة. [ 44 ] هناك ثلاث طرق تقليدية لدمج الإشارات الخلوية في زراعة الخلايا في المختبر : نقل الوسط المُكيَّف، والزراعة المشتركة المختلطة (أو المباشرة)، والزراعة المشتركة المنفصلة (أو غير المباشرة). [ 45 ] يُعد استخدام الأوساط المُكيَّفة، حيث يُضاف وسط زراعة نوع خلوي واحد (الخلايا المُؤثِّرة) إلى مزرعة نوع خلوي آخر (الخلايا المُستجيبة)، طريقةً تقليديةً لإدراج تأثيرات العوامل الذائبة في الإشارات الخلوية. [ 46 ] مع ذلك، تسمح هذه الطريقة بالإشارات أحادية الاتجاه فقط، ولا تنطبق على العوامل قصيرة العمر (التي غالبًا ما تتحلل قبل نقلها إلى مزرعة الخلايا المُستجيبة)، ولا تسمح بالملاحظة الزمنية للعوامل المُفرزة. [ 47 ] مؤخرًا، أصبحت الزراعة المشتركة النهج السائد لدراسة تأثير التواصل الخلوي من خلال زراعة نوعين من الخلايا ذات الصلة البيولوجية معًا. تُعد الزراعة المشتركة المختلطة أبسط طرق الزراعة المشتركة، حيث يكون نوعان من الخلايا على اتصال مباشر داخل حجرة زراعة واحدة بنسبة الخلايا المطلوبة. [ 48 ] يمكن للخلايا التواصل عن طريق الإشارات المجاورة والجارحة، ولكن المعالجات المنفصلة والتحليل اللاحق لنوع خلوي واحد ليسا ممكنين بسهولة نظرًا لاختلاط الخلايا بشكل كامل. [ 49 ] [ 50 ] الطريقة الأكثر شيوعًا هي الزراعة المشتركة المنفصلة، ​​حيث يتم فصل نوعي الخلايا فعليًا ولكنهما يستطيعان التواصل في وسط مشترك عن طريق الإشارات نظيرة الإفراز. يمكن أن يكون الحاجز المادي غشاءً مساميًا أو جدارًا صلبًا أو فاصلًا من الهيدروجيل . [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ][53 ] [ 54 ] إذا كان الحاجز المادي قابلاً للإزالة (كما هو الحال في مادة PDMS أو الهيدروجيل)، فيمكن استخدام الاختبار لدراسة غزو الخلايا أو هجرتها. [ 50 ] [ 53 ] يمكن تكييف تصميمات الزراعة المشتركة لتشمل الزراعة الثلاثية أو المتعددة، والتي غالبًا ما تكون أكثر تمثيلاًالحيويةمقارنةً بالزراعة المشتركة. [ 50 ] [ 51 ] [ 55 ] [ 56 ]

أنظمة القنوات المغلقة متعددة الثقافات

تُسهم مرونة الأجهزة الميكروفلويدية بشكل كبير في تطوير دراسات الزراعة المتعددة من خلال تحسين التحكم في الأنماط المكانية. وتُعدّ أنظمة القنوات المغلقة المصنوعة من مادة PDMS الأكثر شيوعًا نظرًا لقدرة هذه المادة على تمكين النماذج الأولية السريعة. على سبيل المثال، يُمكن تحقيق الزراعة المشتركة المختلطة بسهولة في أنظمة الميكروفلويد القائمة على القطرات من خلال نظام التغليف المشترك لدراسة الإشارات نظيرة الإفراز والإشارات المجاورة . [ 57 ] يتم تغليف نوعين من الخلايا معًا في قطرات عن طريق دمج تيارين من محاليل الأغاروز المحملة بالخلايا. بعد التصلب، تعمل هلامات الأغاروز الدقيقة كبيئة دقيقة ثلاثية الأبعاد لزراعة الخلايا المشتركة. [ 57 ] كما يتم تحقيق الزراعة المشتركة المنفصلة في قنوات الميكروفلويد لدراسة الإشارات نظيرة الإفراز. يمكن زراعة خلايا الظهارة السنخية البشرية وخلايا البطانة الوعائية الدقيقة معًا في قنوات PDMS مقسمة، مفصولة بغشاء PDMS رقيق ومسامي وقابل للتمدد لمحاكاة الحاجز السنخي الشعيري . [ 52 ] كما يمكن زراعة خلايا البطانة مع الخلايا السرطانية في طبقة أحادية مفصولة بهيكل كولاجين ثلاثي الأبعاد لدراسة هجرة خلايا البطانة ونمو الشعيرات الدموية. [ 58 ] عند تضمينها في هلام، يمكن زراعة خلايا سرطان الغدد اللعابية الكيسي الغدي (ACC) مع الخلايا الليفية المرتبطة بالسرطان (CAF) في مصفوفة خارج خلوية ثلاثية الأبعاد لدراسة غزو السرطان المنظم بواسطة النسيج الضام في البيئة ثلاثية الأبعاد. [ 59 ] إذا كان الهدف هو دراسة الإشارات المجاورة فقط دون الإشارات المجاورة، فيمكن تصميم مصفوفة ميكروفلويدية لزراعة الخلايا المشتركة أحادية الخلية بناءً على مبدأ الصمامات الخلوية. [ 60 ]

أنظمة القنوات المفتوحة متعددة الثقافات

على الرغم من أن تقنية الموائع الدقيقة ذات القنوات المغلقة (المذكورة في القسم السابق ) توفر إمكانية تخصيص عالية وتعقيدًا بيولوجيًا لزراعة الخلايا المتعددة، إلا أن تشغيلها غالبًا ما يتطلب خبرة في التعامل معها ومعدات متخصصة، مثل المضخات والصمامات . [ 50 ] [ 54 ] إضافةً إلى ذلك، من المعروف أن استخدام مادة PDMS يُسبب آثارًا ضارة على زراعة الخلايا، بما في ذلك تسرب قليل الوحدات أو امتصاص الجزيئات الصغيرة، وهو ما يُثير شكوكًا لدى علماء الأحياء. [ 61 ] لذلك، بدأت تظهر أجهزة الموائع الدقيقة المفتوحة المصنوعة من البوليسترين (PS)، وهي مادة راسخة في زراعة الخلايا. [ 61 ] تتمثل مزايا تصميمات زراعة الخلايا المتعددة المفتوحة في سهولة الوصول المباشر إلى الماصة وسهولة التصنيع ( الطحن الدقيق ، الطباعة ثلاثية الأبعاد ، قولبة الحقن ، أو الطباعة الدقيقة - دون الحاجة إلى خطوة ربط لاحقة أو تقنيات تنظيف القنوات). [ 50 ] [ 54 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ] يمكن أيضًا دمجها في أدوات الاستزراع التقليدية (أطباق الآبار أو أطباق بتري ) مع الحفاظ على تعقيدها اللازم لتجارب الاستزراع المتعدد. [ 50 ] [ 54 ] [ 63 ] [ 64 ] على سبيل المثال، يمكن إدخال "جهاز السكة الأحادية" الذي يشكّل جدران الهيدروجيل على طول سكة عبر التدفق الشعري التلقائي في أطباق 24 بئرًا المتوفرة تجاريًا. [ 63 ] يتم الحصول على أشكال هندسية مرنة للتشكيل بمجرد تغيير الحشوات المطبوعة ثلاثية الأبعاد أو المصنعة بالطحن. يمكن أيضًا تكييف جهاز السكة الأحادية لدراسة إشارات العوامل الذائبة متعددة الممالك، وهو أمر صعب في الاستزراع المشترك التقليدي في أوساط مشتركة نظرًا لاختلاف متطلبات الوسط والاستزراع للخلايا الميكروبية والثديية. [ 63 ] جهاز آخر مفتوح متعدد الاستخدامات، مصنّع بتقنية الطباعة الدقيقة، قادر على دمج العديد من أساليب الزراعة، بما في ذلك الزراعة ثنائية الأبعاد، وثلاثية الأبعاد، وزراعة ترانسويل، والزراعة الكروية. [ 50 ] كما أنه يُظهر انتشارًا مُحسّنًا لتعزيز الإشارات نظيرة الإفراز للعوامل الذائبة. [ 50 ]

التحكم في البيئة الدقيقة للخلايا

تُوسّع أنظمة الموائع الدقيقة قدرتها على التحكم في البيئة الخلوية المحلية بما يتجاوز إمكانيات أنظمة الاستزراع التقليدية . ويُعدّ توفير بيئات مختلفة بطريقة ثابتة ومستدامة ودقيقة ذا أثر بالغ على أبحاث ودراسات استزراع الخلايا. وتشمل هذه العوامل البيئية عوامل فيزيائية ( إجهاد القص )، وعوامل كيميائية حيوية ( التفاعلات بين الخلايا ، والتفاعلات بين الخلايا والجزيئات، والتفاعلات بين الخلايا والركيزة)، وعوامل فيزيائية كيميائية (الأس الهيدروجيني، وثاني أكسيد الكربون ، ودرجة الحرارة ، والأكسجين ). [ 65 ]

التحكم في تركيز الأكسجين

يلعب الأكسجين دورًا أساسيًا في الأنظمة البيولوجية . [ 66 ] يُعدّ التحكم في تركيز الأكسجين أحد العناصر الرئيسية عند تصميم أنظمة الموائع الدقيقة، سواءً للأنواع الهوائية أو عند تعديل وظائف الخلايا داخل الجسم الحي ، مثل عمليات الأيض والوظائف الأساسية. [ 66 ] صُممت العديد من أنظمة الموائع الدقيقة للتحكم في تركيزات الغاز المطلوبة لزراعة الخلايا. على سبيل المثال، تم توليد تدرجات الأكسجين من خلال بناء طبقة رقيقة واحدة من مادة PDMS داخل القنوات (بسماكة أقل من 50 ميكرومتر، ومعامل انتشار الأكسجين في مادة PDMS الأصلية عند 25  درجة مئوية، D = 3.55 × 10⁻⁵ سم² ثانية⁻¹ ) دون استخدام أسطوانات غاز أو عوامل امتصاص الأكسجين؛ وبالتالي، يمكن وضع جهاز زراعة الخلايا بتقنية الموائع الدقيقة في الحاضنات وتشغيله بسهولة. [ 67 ] مع ذلك، قد تُشكّل مادة PDMS مشكلةً في امتصاص الجزيئات الصغيرة الكارهة للماء. [ 68 ] قد يكون بولي (ميثيل بنتين) (PMP) مادة بديلة، نظرًا لنفاذيته العالية للأكسجين وتوافقه الحيوي، مثل بولي ثنائي ميثيل سيلوكسان (PDMS). [ 69 ] [ 70 ] بالإضافة إلى تحديات التحكم في تركيز الغاز، يُعد رصد الأكسجين في النظام الميكروفلويدي تحديًا آخر يجب معالجته. توجد العديد من مؤشرات الصبغة المختلفة التي يمكن استخدامها كأجهزة استشعار ضوئية للأكسجين تعتمد على التألق، وذلك استنادًا إلى ظاهرة إخماد التألق بواسطة الأكسجين، دون استهلاك الأكسجين في النظام. [ 71 ] تُتيح هذه التقنية رصد الأكسجين في البيئات الميكروية، ويمكن تطبيقها في المختبرات البيولوجية. [ 71 ]

التحكم في درجة الحرارة

تستطيع الخلايا استشعار درجة الحرارة ، مما يؤثر على سلوكها، مثل حركية التفاعلات الكيميائية الحيوية . [ 72 ] ومع ذلك، يصعب التحكم بدرجة الحرارة بدقة عالية في أنظمة زراعة الخلايا التقليدية؛ بينما أثبتت أنظمة الموائع الدقيقة قدرتها على الوصول بنجاح إلى درجة الحرارة المطلوبة في ظل ظروف حرارية مختلفة من خلال تقنيات متعددة. [ 72 ] على سبيل المثال، يمكن تحقيق تدرج درجة الحرارة في نظام الموائع الدقيقة عن طريق مزج مدخلين أو أكثر بدرجات حرارة ومعدلات تدفق مختلفة، ويتم قياس درجة الحرارة في قنوات المخرج عن طريق تضمين أزواج حرارية من البوليمرات المستخدمة في أحواض السمك . [ 73 ] كذلك، من خلال تركيب سخانات ومجسات حرارة رقمية في قاعدة نظام الموائع الدقيقة، ثبت أن نظام زراعة الخلايا بتقنية الموائع الدقيقة يمكنه العمل بشكل مستمر لمدة 500 ساعة على الأقل. [ 74 ] كما تُستخدم قنوات المياه المتداولة في نظام الموائع الدقيقة للتحكم بدقة في درجات حرارة قنوات وحجرات زراعة الخلايا. [ 40 ] علاوة على ذلك، فإن وضع الجهاز داخل حاضنة زراعة الخلايا يمكن أن يسهل التحكم في درجة حرارة زراعة الخلايا. [ 75 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 بهاتيا إس إن، إنجبر دي إي (أغسطس 2014). "أعضاء ميكروفلويدية على رقائق". مجلة نيتشر للتكنولوجيا الحيوية . 32 (8): 760-772 . doi : 10.1038/nbt.2989 . PMID 25093883. S2CID 988255 .  
  2. 1 2 3 4 يونغ إي دبليو، بيبي دي جيه (مارس 2010). "أساسيات زراعة الخلايا الميكروفلويدية في بيئات دقيقة مُتحكَّم بها" . مجلة الجمعية الكيميائية . 39 (3): 1036-1048 . doi : 10.1039/ b909900j . PMC 2967183. PMID 20179823 .  
  3. 1 2 ميهلينغ م، تاي س (فبراير 2014). "زراعة الخلايا بتقنية الموائع الدقيقة". الرأي الحالي في التكنولوجيا الحيوية . 25 : 95-102 . doi : 10.1016/j.copbio.2013.10.005 . PMID 24484886 . 
  4. 1 2 وايتسايدز ، جي إم (يوليو 2006). "أصول ومستقبل الموائع الدقيقة". مجلة نيتشر . 442 (7101): 368-373 . Bibcode : 2006Natur.442..368W . doi : 10.1038/nature05058 . PMID 16871203. S2CID 205210989 .  
  5. ↑ تشو بي إس، شوستر تي جي، تشو إكس، تشانغ دي، سميث جي دي، تاكاياما إس (أبريل 2003). "نظام مائع دقيق متكامل يعمل بشكل سلبي لفصل الحيوانات المنوية المتحركة". الكيمياء التحليلية . 75 (7): 1671-1675 . doi : 10.1021/ac020579e . PMID 12705601 . 
  6. ↑ زيمرمان م، شميد هـ، هونزيكر ب، ديلامارش إي (يناير 2007). " مضخات شعرية لأنظمة شعرية ذاتية التشغيل". مختبر على رقاقة . 7 (1): 119-25 . doi : 10.1039/b609813d . PMID 17180214. S2CID 5583380 .  
  7. ↑ ووكر جي، وبيبي دي جيه (أغسطس 2002). "طريقة ضخ سلبية للأجهزة الميكروفلويدية". مختبر على رقاقة . 2 (3): 131-134 . CiteSeerX 10.1.1.118.5648 . doi : 10.1039/b204381e . PMID 15100822 .  
  8. ↑ كيم إل، توه واي سي، فولدمان جيه، يو إتش (يونيو 2007). "دليل عملي لزراعة الخلايا الثديية الملتصقة بتقنية التروية الميكروفلويدية". مختبر على رقاقة . 7 (6): 681-94 . doi : 10.1039/b704602b . PMID 17538709. S2CID 1453088 .  
  9. 1 2 ريغير كيه جيه، دومينيك إم، كوبسيل جيه تي، كارفر كيه سي، إليسون-زيلسكي إس جيه، مورفي دبليو إل، شولر إل إيه، ألاريد إي تي، بيبي دي جيه (أغسطس 2009). "الآثار البيولوجية لزراعة الخلايا الميكروفلويدية القائمة على متعدد ثنائي ميثيل سيلوكسان" . مختبر على رقاقة . 9 (15): 2132-2139 . doi : 10.1039/b903043c . PMC 2792742. PMID 19606288 .  
  10. 1 2 3 4 5 6 هالدورسون إس، لوسومي إي، غوميز-سيوبيرغ آر، فليمنغ آر إم (يناير 2015). "مزايا وتحديات زراعة الخلايا الميكروفلويدية في أجهزة بولي ثنائي ميثيل سيلوكسان" . أجهزة الاستشعار الحيوية والإلكترونيات الحيوية . 63 : 218-231 . doi : 10.1016/j.bios.2014.07.029 . PMID 25105943 . 
  11. ↑ بيرثييه إي، يونغ إي دبليو، بيبي دي (أبريل 2012). "المهندسون من عالم PDMS، وعلماء الأحياء من البوليسترين". مختبر على رقاقة . 12 (7): 1224-1237 . doi : 10.1039/c2lc20982a . PMID 22318426 . 
  12. ↑ فان ميدوود، بي. إم.، جانس، أ.، ميريما، إم. تي.، غروثويس، جي. إم.، فيربورت، إي. (مايو 2012). "مقارنة التوافق الحيوي وخصائص الامتصاص لأنواع مختلفة من البلاستيك لنماذج زراعة الخلايا والأنسجة المتقدمة بتقنية الموائع الدقيقة". الكيمياء التحليلية . 84 (9): 3938-44 . doi : 10.1021/ac300771z . PMID 22444457 . 
  13. 1 2 ري إس دبليو، تايلور إيه إم، تو سي إتش، كريبس دي إتش، كوتمن سي دبليو، جيون إن إل (يناير 2005). "زراعة الخلايا بنمط محدد داخل الأجهزة الميكروفلويدية". مختبر على رقاقة . 5 (1): 102-107 . doi : 10.1039/b403091e . hdl : 10371/7982 . PMID 15616747. S2CID 45351341 .  
  14. ↑ فولش أ، تونر م (1998-01-01). " الأنماط الخلوية الدقيقة على المواد المتوافقة حيوياً" . التقدم في التكنولوجيا الحيوية . 14 (3): 388-392 . doi : 10.1021/bp980037b . PMID 9622519. S2CID 7780457 .  
  15. ↑ هونغ بي جيه، لي بي جيه، سابونشي بي، لين آر، لي إل بي (يناير 2005). "مصفوفة زراعة الخلايا الميكروفلويدية ذات التروية المستمرة لإجراء فحوصات خلوية عالية الإنتاجية" . التكنولوجيا الحيوية والهندسة الحيوية . 89 (1): 1-8 . doi : 10.1002/bit.20289 . PMID 15580587 . 
  16. 1 2 توروفسكايا أ، فيغيروا-ماسوت إكس، فولش أ (يناير 2005). "التمايز على رقاقة: منصة ميكروفلويدية لدراسات زراعة الخلايا طويلة الأمد". مختبر على رقاقة . 5 (1): 14-9 . doi : 10.1039/b405719h . PMID 15616734 . 
  17. ↑ ميفانتسون، آي.، وبيبي، دي. جيه. (13 يونيو 2008). "نماذج زراعة الخلايا في الأنظمة الميكروفلويدية". المراجعة السنوية للكيمياء التحليلية . 1 (1): 423-449 . Bibcode : 2008ARAC....1..423M . doi : 10.1146/annurev.anchem.1.031207.113042 . PMID: 20636085. S2CID : 10720180 .  
  18. ↑ يو إتش، ألكسندر سي إم، بيبي دي جيه (يونيو 2007). "فهم زراعة القنوات الدقيقة: المعايير المشاركة في إشارات العوامل الذائبة". مختبر على رقاقة . 7 (6): 726-30 . doi : 10.1039/b618793e . PMID 17538714. S2CID 31753568 .  
  19. ↑ فارما إس، فولدمان جيه (نوفمبر 2018). "العناية بالخلايا في الأنظمة الدقيقة: مبادئ وممارسات تصميم وتشغيل الأجهزة الآمنة للخلايا" . مختبر على رقاقة . 18 (22): 3333-3352 . doi : 10.1039/C8LC00746B . PMC 6254237. PMID 30324208 .  
  20. 1 2 غوميز-سيوبيرغ ر، ليرات أ.أ، بيرون د.م، تشين س.س، كويك س.ر (نوفمبر 2007). "نظام متعدد الاستخدامات، مؤتمت بالكامل، لزراعة الخلايا بتقنية الموائع الدقيقة" . الكيمياء التحليلية . 79 (22): 8557-63 . doi : 10.1021/ac071311w . PMID 17953452 . 
  21. ↑ سيميتا إي، فونجاك-نوفاكوفيتش جي (سبتمبر 2014). "تقنيات النطاق الميكروي لتنظيم تمايز الخلايا الجذعية البشرية" . علم الأحياء التجريبي والطب . 239 (9): 1255-1263 . doi : 10.1177/1535370214530369 . PMC 4476254. PMID 24737735 .  
  22. 1 2 كلارك إيه جيه، مينينديز جي، القطري إم، باتيل إن، أرستاد إي، شيافو جي، كولتزنبرغ إم (يوليو 2018). " التصوير الوظيفي في حجرات الموائع الدقيقة يكشف أن حساسية الخلايا العصبية الحسية تُنظَّم بشكل مختلف بين المناطق العصبية" . الألم . 159 (7): 1413-1425 . doi : 10.1097/j.pain.0000000000001145 . PMID 29419650. S2CID 3441948 .  
  23. ↑ كيلر، جي إم (ديسمبر 1995). "التمايز المختبري للخلايا الجذعية الجنينية". الرأي الحالي في بيولوجيا الخلية . 7 (6): 862-869 . doi : 10.1016/0955-0674(95)80071-9 . PMID 8608017 . 
  24. ↑ كيلم جيه إم، تيمينز إن إي، براون سي جيه، فوسينيغر إم، نيلسن إل كيه (يوليو 2003). "طريقة لتوليد أورام كروية متجانسة متعددة الخلايا قابلة للتطبيق على مجموعة واسعة من أنواع الخلايا". التكنولوجيا الحيوية والهندسة الحيوية . 83 (2): 173-180 . doi : 10.1002/bit.10655 . PMID 12768623 . 
  25. ↑ دافي دي سي، ماكدونالد جي سي، شويلر أو جي، وايتسايدز جي إم (ديسمبر 1998). "النمذجة السريعة للأنظمة الميكروفلويدية في بولي (ثنائي ميثيل سيلوكسان)". الكيمياء التحليلية . 70 (23): 4974-84 . doi : 10.1021/ac980656z . PMID 21644679. S2CID 7551919 .  
  26. ↑ جاين، سومي؛ فولغاريس، ديميتريوس؛ ثونغكورن، سورانغرات؛ هيسن، ريك؛ هاغ، أليس؛ مسلم، محسن؛ فالك، آنا؛ هيرلاند، آنا (يوليو 2024). "تحفيز الخلايا العصبية على الشريحة يعزز التزام الخلايا الجذعية العصبية: نحو مسار للعلاجات القائمة على الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات" . العلوم المتقدمة . 11 (25). doi : 10.1002/advs.202401859 . ISSN 2198-3844 . PMC 11220685. PMID 38655836 .   
  27. ↑ غوبتا ن، ليو جيه آر، باتيل ب، سولومون دي إي، فايديا ب، غوبتا ف (مارس 2016). "نماذج زراعة الخلايا ثلاثية الأبعاد القائمة على تقنية الموائع الدقيقة: فائدتها في اكتشاف الأدوية الجديدة وأبحاث توصيلها" . الهندسة الحيوية والطب الانتقالي . 1 (1): 63-81 . doi : 10.1002/btm2.10013 . PMC 5689508. PMID 29313007 .  
  28. ↑ Hsu CH, Chen C, Folch A (أكتوبر 2004). ""قنوات دقيقة" للوصول إلى الخلايا المفردة باستخدام الماصات الدقيقة في بيئات الموائع الدقيقة . مختبر على رقاقة . 4 (5): 420-424 . doi : 10.1039/B404956J . PMID 15472724 . 
  29. ↑ ما واي إتش، ميدلتون كيه، يو إل، صن واي (9 أبريل 2018). "مراجعة لأساليب الموائع الدقيقة لدراسة تسرب الخلايا السرطانية أثناء النقائل" . هندسة الأنظمة الدقيقة والنانوية . 4 (1) 17104. رمز Bibcode : 2018MicNa...417104M . doi : 10.1038/micronano.2017.104 . ISSN 2055-7434 . 
  30. ↑ أونغ إس إم، تشانغ سي، توه واي سي، كيم إس إتش، فو إتش إل، تان سي إتش، وآخرون . (أغسطس 2008). "نظام زراعة خلايا ميكروفلويدي ثلاثي الأبعاد خالٍ من الهلام". مواد حيوية . 29 (22): 3237-44 . doi : 10.1016/j.biomaterials.2008.04.022 . PMID 18455231 .  
  31. ↑ بامبالوني ف، رينو إي جي، ستيلزر إي إتش (أكتوبر 2007). "البُعد الثالث يسد الفجوة بين زراعة الخلايا والأنسجة الحية". مراجعات الطبيعة. بيولوجيا الخلية الجزيئية . 8 (10): 839-45 . doi : 10.1038/nrm2236 . PMID 17684528. S2CID 23837249 .  
  32. ↑ هوه د، هاميلتون جي إيه، إنجبر دي إي (ديسمبر 2011). "من زراعة الخلايا ثلاثية الأبعاد إلى الأعضاء على رقائق" . اتجاهات في بيولوجيا الخلية . 21 (12): 745-54 . doi : 10.1016/j.tcb.2011.09.005 . PMC 4386065. PMID 22033488 .  
  33. 1 2 فان دوينن في، تريتش إس جيه، جوور جيه، فولتو بي، هانكيمير تي (ديسمبر 2015). "ثقافة الخلايا ثلاثية الأبعاد ميكروفلويديك: من الأدوات إلى نماذج الأنسجة" . الرأي الحالي في التكنولوجيا الحيوية . 35 : 118 – 26. دوى : 10.1016/j.coppio.2015.05.002 . اتش دي ال : 1887/3197391 . بميد 26094109 . 
  34. ↑ بنام كيه إتش، فيليناف آر، لوتشيسي سي، فارون إيه، هوبو سي، لي إتش إتش، وآخرون . (فبراير 2016). "مجرى هوائي صغير على شريحة يُمكّن من تحليل التهاب الرئة البشرية واستجابات الأدوية في المختبر" . نيتشر ميثودز . 13 (2): 151-157 . doi : 10.1038/nmeth.3697 . PMID 26689262. S2CID 13239849 .   
  35. ↑ سوروش ف، تشانغ ت، كينغ دي جيه، تانغ واي، ديوساركار إس، برابهاكاربانديان بي، وآخرون (نوفمبر 2016). " كشف فحص ميكروفلويدي جديد عن دور محوري لبروتين كيناز سي دلتا في تنظيم تفاعل العدلات البشرية مع البطانة الوعائية" . مجلة بيولوجيا الكريات البيضاء . 100 (5): 1027-1035 . doi : 10.1189/jlb.3ma0216-087r . PMC 5069089. PMID 27190303 .   
  36. ↑ تانغ واي، سوروش إف، ديوساركار إس ، وانغ بي، بانديان بي، كياني إم إف (أبريل 2016). "منصة ورم اصطناعية جديدة لفحص أنظمة توصيل الأدوية" . مجلة FASEB . 30. doi : 10.1096/fasebj.30.1_supplement.698.7 . S2CID 91485349 . 
  37. ↑ باترا ب، بينغ سي سي، لياو دبليو إتش، لي سي إتش، تونغ واي سي (فبراير 2016). "اختبار الأدوية وتحليل التدفق الخلوي على عدد كبير من الأورام الكروية متجانسة الحجم باستخدام جهاز ميكروفلويدي" . التقارير العلمية . 6 (1) 21061. Bibcode : 2016NatSR...621061P . doi : 10.1038/srep21061 . PMC 4753452. PMID 26877244 .  
  38. ↑ باربولوفيتش-ناد، إيرينا؛ أو، سام هـ.؛ ويلر، آرون ر. (21-06-2010). "منصة ميكروفلويدية لزراعة خلايا الثدييات الكاملة". مختبر على رقاقة . 10 (12): 1536-1542 . doi : 10.1039/c002147d . ISSN 1473-0197 . PMID 20393662 .  
  39. ↑ ميشرا، شوبانفيت؛ ليو، يي-جو؛ تشين، تشي-شو؛ ياو، دا-جينغ (يناير 2021). "شريحة ميكروفلويدية سهلة الوصول لفحص الطحالب الدقيقة عالي الإنتاجية لإنتاج الوقود الحيوي" . مجلة Energies . 14 (7): 1817. doi : 10.3390/en14071817 .
  40. 1 2 3 غرويسمان، أليكس؛ لوبو، كارولين؛ تشو، هو جونغ؛ كامبل، جيه كايل؛ دوفور، يان إس؛ ستيفنز، آن إم؛ ليفشينكو، أندريه (سبتمبر 2005). "جهاز كيميائي ميكروفلويدي لتجارب على الخلايا البكتيرية والخميرة". Nature Methods . 2 (9): 685–689 . doi : 10.1038/nmeth784 . ISSN 1548-7091 . PMID 16118639. S2CID 6556619 .   
  41. ↑ هايداس، دومينيك؛ نابوركوفسكا، مارتا؛ شميت، ستيفن؛ ديتريش، بيترا س. (2020-03-03). "أخذ عينات متوازية من مصفوفات قطرات نانولترية لتحليل البروتين غير الجراحي في مزارع الخميرة المنفصلة باستخدام مطياف الكتلة MALDI-MS" . الكيمياء التحليلية . 92 (5): 3810-3818 . doi : 10.1021/acs.analchem.9b05235 . ISSN 0003-2700 . PMID 31990188. S2CID 210935049 .   
  42. ↑ كوبر، جيفري م. (2000). "جزيئات الإشارة ومستقبلاتها" . الخلية: مدخل جزيئي. الطبعة الثانية .
  43. ↑ ووردينجر آر جيه، كلارك إيه إف (2008). "عوامل النمو وعوامل التغذية العصبية كأهداف". العلاجات العينية . إلسيفير. ص 87-116 . doi : 10.1016/b978-012370585-3.50007-8 . ISBN  978-0-12-370585-3.
  44. ↑ توري، ك. يو. (2004). "كينازات مستقبلات التكرار الغنية بالليوسين في النباتات: التركيب والوظيفة ومسارات نقل الإشارة". المجلة الدولية لعلم الخلايا . المجلد 234. إلسيفير. الصفحات 1-46 . doi : 10.1016/s0074-7696(04)34001-5 . ISBN   978-0-12-364638-5PMID 15066372​​ 
  45. ↑ ريغير إم سي، ألاريد إي تي، بيبي دي جيه (يونيو 2016). "التقدم المحرز نحو فهم التفاعلات غير المتجانسة في نماذج متعددة الثقافات لسرطان الثدي" . علم الأحياء التكاملي . 8 (6): 684-92 . doi : 10.1039/C6IB00001K . PMC 4993016. PMID 27097801 .  
  46. ↑ ليونز آر إم، كيسكي-أوجا جيه، موسى إتش إل (مايو 1988). "التنشيط البروتيني لعامل النمو المحول بيتا الكامن من وسط مُستخلص من الخلايا الليفية" . مجلة بيولوجيا الخلية . 106 (5): 1659-1665 . doi : 10.1083/jcb.106.5.1659 . PMC 2115066. PMID 2967299 .  
  47. ↑ بوغدانوفيتش، د. ر.، ولو، هـ. هـ. ( أبريل 2013). "دراسة التواصل بين الخلايا في الزراعة المشتركة" . مجلة التكنولوجيا الحيوية . 8 (4): 395-396 . doi : 10.1002/biot.201300054 . PMC 4230534. PMID 23554248 .  
  48. ↑ غاندولفي ف، مور ر.م. (سبتمبر 1987). "تحفيز التطور الجنيني المبكر في الأغنام عن طريق الزراعة المشتركة مع خلايا ظهارة قناة البيض" . مجلة التكاثر والخصوبة . 81 (1): 23-28 . doi : 10.1530/jrf.0.0810023 . PMID 3668954 . 
  49. بنام ، ك. هـ.، فيليناف، ر.، لوتشيسي، س.، فارون، أ.، هوبو، س.، لي، هـ. هـ.، وآخرون . (فبراير 2016). "مجرى هوائي صغير على شريحة يُمكّن من تحليل التهاب الرئة البشرية واستجابات الأدوية في المختبر" . مجلة نيتشر ميثودز . 13 (2): 151-157 . doi : 10.1038/nmeth.3697 . PMID 26689262. S2CID 13239849 .   
  50. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ألفاريز-غارسيا واي آر، راموس-كروز كيه بي، أغوستيني-إنفانزون آر جيه، ستالكوب إل إي، بيبي دي جيه، واريك جيه دبليو، دومينيك إم (أكتوبر 2018). "منصة مفتوحة متعددة المزارع لدراسة تفاعلات أنواع الخلايا المتعددة بطريقة بسيطة ومرنة" . مختبر على رقاقة . 18 (20): 3184-3195 . doi : 10.1039/C8LC00560E . PMC 8815088. PMID 30204194 .  
  51. 1 2 هاثيريل ك، كورود ب.و، روميرو إ.أ، ويكسلر ب، بيلكينغتون ج.ج (أغسطس 2011). "تطوير نموذج ثلاثي الأبعاد، بشري بالكامل، في المختبر لحاجز الدم الدماغي باستخدام نماذج ترانسويل أحادية، ومشتركة، وثلاثية الزراعة". مجلة أساليب علم الأعصاب . 199 (2): 223-229 . doi : 10.1016/j.jneumeth.2011.05.012 . PMID 21609734. S2CID 6512165 .  
  52. 1 2 Huh D, Matthews BD, Mammoto A, Montoya-Zavala M, Hsin HY, Ingber DE (يونيو 2010). " إعادة بناء وظائف الرئة على مستوى العضو على شريحة" . مجلة ساينس . 328 (5986): 1662-1668 . Bibcode : 2010Sci...328.1662H . doi : 10.1126/science.1188302 . PMC 8335790. PMID 20576885. S2CID 11011310 .   
  53. وانغ إي إي ، شان جيه، تشوي آر، أوه إس، كيبلر سي كيه، تشين إف إتش، لو إتش إتش (ديسمبر 2007). "دور تفاعلات الخلايا العظمية والخلايا الليفية في تكوين سطح التماس بين الرباط والعظم" . مجلة أبحاث جراحة العظام . 25 (12): 1609-1620 . doi : 10.1002/jor.20475 . PMID 17676622. S2CID 22463821 .  
  54. 1 2 3 4 Zhang T, Lih D, Nagao RJ, Xue J, Berthier E, Himmelfarb J, et al. (مايو 2020). "الزراعة المشتركة المفتوحة بتقنية الموائع الدقيقة تكشف أن الإشارات نظيرة الإفراز من خلايا الظهارة الكلوية البشرية تعزز خصوصية الخلايا البطانية الكلوية" . المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. علم وظائف الكلى . 319 (1): F41– F51 . doi : 10.1152/ajprenal.00069.2020 . PMC 7468832. PMID 32390509 .   
  55. ↑ ريغير إم سي، ماكو إل جيه، واينبرغر إي إم، ريغير كيه جيه، بيري إس إم، بيبي دي جيه، ألاريد إي تي (أغسطس 2016). "التحولات من الزراعة الأحادية إلى الزراعة المشتركة إلى الزراعة الثلاثية تؤثر بشكل فريد على التعبير الجيني في سرطان الثدي، والنسيج الضام، والجهاز المناعي" . الأجهزة الطبية الحيوية الدقيقة . 18 (4) 70. doi : 10.1007/s10544-016-0083-x . PMC 5076020. PMID 27432323 .  
  56. ↑ ثيبرج إيه بي، يو جيه، يونغ إي دبليو، ريكي دبليو إيه، بوشمان دبليو، بيبي دي جيه (مارس 2015). " فحص متعدد المزارع بتقنية الموائع الدقيقة لتحليل الإشارات الجزيئية الحيوية في تكوين الأوعية الدموية" . الكيمياء التحليلية . 87 (6): 3239-46 . doi : 10.1021/ac503700f . PMC 4405103. PMID 25719435 .  
  57. 1 2 توماركين إي، تزادو إل، كساسزار إي، سيو إم، تشانغ إتش، لي إيه، وآخرون . (يونيو 2011). "الثقافة المشتركة للخلايا التوافقية عالية الإنتاجية باستخدام الموائع الدقيقة" . علم الأحياء التكاملي . 3 (6): 653-62 . دوى : 10.1039 / c1ib00002k . بميد 21526262 .  
  58. ↑ تشونغ إس، سودو آر، ماك بي جيه، وان سي آر، فيكرمان في، كام آر دي (يناير 2009). "هجرة الخلايا إلى الدعامات في ظل ظروف الزراعة المشتركة في منصة ميكروفلويدية" . مختبر على رقاقة . 9 (2): 269-275 . doi : 10.1039/B807585A . PMID 19107284 . 
  59. ↑ ليو تي، لين بي، تشين جيه (يوليو 2010). "الخلايا الليفية المرتبطة بالسرطان تعزز غزو الأورام الكروية على جهاز زراعة مشتركة ثلاثي الأبعاد بتقنية الموائع الدقيقة" . مختبر على رقاقة . 10 (13): 1671-1677 . doi : 10.1039/c000022a . PMID 20414488 . 
  60. ↑ فريمات جيه بي، وبيكر إم، وتشيانغ واي واي، ومارغراف يو، وجاناسيك دي، وهينغستلر جي جي، وآخرون . (يناير 2011). "مصفوفة ميكروفلويدية مزودة بصمامات خلوية لزراعة الخلايا المفردة المشتركة" . مختبر على رقاقة . 11 (2): 231-237 . doi : 10.1039/C0LC00172D . PMID 20978708 .  
  61. 1 2 بيرثييه إي، يونغ إي دبليو، بيبي دي (أبريل 2012). "المهندسون من عالم PDMS، وعلماء الأحياء من البوليسترين" . مختبر على رقاقة . 12 (7): 1224-37 . doi : 10.1039/c2lc20982a . PMID 22318426 . 
  62. ↑ لي واي، تشوي جيه دبليو، يو جيه، بارك دي، ها جيه، سون كيه، وآخرون . (أغسطس 2018). "الموائع الدقيقة داخل البئر: منصة زراعة ثلاثية الأبعاد من مصفوفة بلاستيكية مصبوبة بالحقن" . مختبر على رقاقة . 18 (16): 2433-2440 . doi : 10.1039/C8LC00336J . PMID 29999064 .  
  63. 1 2 3 4 بيري إس بي، تشانغ تي، داي جيه إتش، سو إكس، ويلسون آي زد، بيرثييه إي، ثيبرج إيه بي (ديسمبر 2017). "تطوير صفائح الآبار باستخدام تقنية التشكيل الميكروفلويدي المفتوح" . مختبر على رقاقة . 17 (24): 4253-4264 . doi : 10.1039/C7LC00878C . PMID 29164190 . 
  64. 1 2 داي جيه إتش، نيكلسون تي إم، سو إكس، فان نيل تي إل، كلينتون آي، كوثانداباني إيه، وآخرون . (يناير 2020). "حشوات صفائح الآبار الميكروفلويدية المفتوحة المصبوبة بالحقن لسهولة الاستخدام في الزراعة المشتركة والفحص المجهري" . مختبر على رقاقة . 20 (1): 107-119 . doi : 10.1039/C9LC00706G . PMC 6917835. PMID 31712791 .   
  65. ^ كولوتشيو، ماريا لورا. بيروزيلو، جيراردو؛ مالارا، ناتاليا؛ باروتا، إلفيرا؛ تشانغ، بنغ. غير اليهود، فرانشيسكو؛ ليمونجي، تانيا؛ راج، بوشباراني مايكل؛ كودا، جياني؛ كانديلورو، باتريزيو؛ دي فابريزيو ، إنزو (2019/03/01). "منصات الموائع الدقيقة لثقافات الخلايا وتحقيقاتها" . هندسة الالكترونيات الدقيقة . 208 : 14 – 28. دوى : 10.1016/j.mee.2019.01.004 . ردمك 0167-9317 . S2CID 139526196 .  
  66. 1 2 ألين، جاريد دبليو؛ بهاتيا، سانجيتا ن. (2003-05-05). "تكوين تدرجات الأكسجين في حالة الاستقرار في المختبر: تطبيق على تقسيم الكبد إلى مناطق". التكنولوجيا الحيوية والهندسة الحيوية . 82 (3): 253-262 . doi : 10.1002/bit.10569 . ISSN 0006-3592 . PMID 12599251 .  
  67. ↑ تشين، يونغ-آن؛ كينغ، أندرو د.؛ شيه، هسيو-تشين؛ بينغ، تشين-تشونغ؛ وو، تشويه-يو؛ لياو، وي-هاو؛ تونغ، يي-تشونغ (2011-11-07). "توليد تدرجات الأكسجين في الأجهزة الميكروفلويدية لزراعة الخلايا باستخدام تفاعلات كيميائية محصورة مكانيًا". مختبر على رقاقة . 11 (21): 3626-3633 . doi : 10.1039/c1lc20325h . ISSN 1473-0189 . PMID 21915399 .  
  68. ↑ توبكي، مايكل دبليو؛ بيبي، ديفيد جيه. (ديسمبر 2006). "امتصاص جزيئات صغيرة بواسطة بولي ثنائي ميثيل سيلوكسان (PDMS) وتداعياته في تطبيقات الموائع الدقيقة". مختبر على رقاقة . 6 (12): 1484-1486 . ​​doi : 10.1039/b612140c . ISSN 1473-0197 . PMID 17203151 .  
  69. ^ سليبيتشكا، بيتر؛ تروستوفا، سيمونا؛ سليبيتشكوفا كاسالكوفا، نيكولا؛ كولسكا، زدينكا؛ مالينسكي، بيتر؛ ماكوفا، آنا؛ باكاكوفا، لوسي؛ Švorčík، فاتسلاف (2012/07/01). "البنية النانوية للبولي ميثيل بنتين بالبلازما والمعالجة الحرارية لتحسين التوافق الحيوي" . تدهور البوليمر واستقراره . 97 (7): 1075–1082 . دوى : 10.1016/j.polymdegradstab.2012.04.013 . اتش دي ال : 11104/0215753 . ISSN 0141-3910 . 
  70. ↑ أوكس، كريستوفر جيه؛ كاسويا، جونيتشي؛ بافيسي، أندريا؛ كام، روجر دي. (23-12-2013). "مستويات الأكسجين في الأجهزة الميكروفلويدية الحرارية البلاستيكية أثناء زراعة الخلايا" . مختبر على رقاقة . 14 (3): 459-462 . doi : 10.1039/C3LC51160J . ISSN 1473-0189 . PMC 4305448. PMID 24302467 .   
  71. 1 2 غريست، سامانثا م.؛ تشروستوفسكي، لوكاس؛ تشيونغ، كارين س. (2010). "مستشعرات الأكسجين الضوئية لتطبيقات زراعة الخلايا الميكروفلويدية" . مجلة Sensors (بازل، سويسرا) . 10 (10): 9286-9316 . Bibcode : 2010Senso..10.9286G . doi : 10.3390/s101009286 . ISSN 1424-8220 . PMC 3230974. PMID 22163408 .   
  72. 1 2 ميفانتسون، إيفار؛ بيبي، ديفيد ج. (2008). "نماذج زراعة الخلايا في الأنظمة الميكروفلويدية". المراجعة السنوية للكيمياء التحليلية . 1 : 423-449 . Bibcode : 2008ARAC....1..423M . doi : 10.1146/annurev.anchem.1.031207.113042 . ISSN 1936-1335 . PMID 20636085 .  
  73. ↑ بيرس، توماس م.؛ ويلسون، ج. آدم؛ أوكس، س. جورج؛ تشيو، شينغ-يان؛ ويليامز، جاستن س. (يناير 2005). "مصفوفة أقطاب كهربائية دقيقة متكاملة وتقنية الموائع الدقيقة لتثبيت درجة حرارة الخلايا العصبية الحسية في المزارع الخلوية". مختبر على رقاقة . 5 (1): 97-101 . doi : 10.1039/b407871c . ISSN 1473-0197 . PMID 15616746 .  
  74. ↑ لي، كيفن س.؛ بوكازي، باولو؛ سينسكي، أنتوني ج.؛ رام، راجيف ج. (21-05-2011). "جهاز كيميائي ومقياس عكر دقيقان مع تحكم في معدل التدفق والأكسجين ودرجة الحرارة لزراعة مستمرة ديناميكية". مختبر على رقاقة . 11 (10): 1730-1739 . doi : 10.1039/c1lc20019d . ISSN 1473-0189 . PMID 21445442 .  
  75. ↑ هونغ، بول جيه؛ لي، فيليب جيه؛ سابونشي، بوريا؛ لين، روبرت؛ لي، لوك بي. (5 يناير 2005). "مصفوفة زراعة الخلايا الميكروفلويدية ذات التروية المستمرة لإجراء فحوصات خلوية عالية الإنتاجية" . التكنولوجيا الحيوية والهندسة الحيوية . 89 (1): 1-8 . doi : 10.1002/bit.20289 . ISSN 0006-3592 . PMID 15580587 .