Bioreattori multicompartimentali modulari (McMB)

Il bioreattore multicompartimentale modulare (abbrev. McMB) è un sistema innovativo per colture cellulari dinamiche e co-colture in 3D. La camera modulare ha forma e dimensioni simili a quelli dei pozzetti dell’ IdMOC ed è costituita da polimeri di silicio.  Le camere modulari possono essere collegate tra loro in serie o in parallelo al fine di replicare le comunicazioni tessuto/tessuto e di ricreare modelli in vitro di metabolismo e malattie umane.

Questo sistema garantisce ai tessuti in coltura gli stimoli meccanici dal flusso  e gli stimoli biochimici dalle cellule poste in moduli collegati, il fluido che mette in comunicazione i moduli fornisce i nutrienti e l’ossigeno in modo dinamico. La tridimensionalità del sistema di coltura, l’interconnessione razionale tra i vari compartimenti ed il flusso che simula la circolazione sistemica permettono di avvicinarsi alla situazione in vivo, superando i limiti delle classiche colture cellulari statiche  che notoriamente non sono in grado di modellare efficacemente le complesse interazioni che avvengono nell’organismo vivente. Ciò comporta anche una maggiore durata delle colture primarie.

bioreattore

Applicazioni

  • Sviluppo di farmaci
  • Medicina rigenerativa
  • Studi di tossicità e valutazione della sicurezza

La coltura a più camere interconnesse dei diversi tipi cellulari permette la segnalazione cellula-cellula fornendo un modello fisiologicamente più accurato di risposta infiammatoria o immunitaria rispetto alle cellule cresciute su piastre multi-pozzetto. Anche le colture di epatociti possono essere collegate a cellule provenienti da tessuti bersaglio per misurare la tossicità dei metaboliti.

  • Studi ADME
  • Modelli di malattie (modelli in vitro di malattie, come il glaucoma o l’ipertensione, possono essere creati all’interno del sistema grazie alle variazioni di pressione e di flusso applicabili ai tessuti).
  • Ricerca sulle cellule staminali

Potenziali applicazioni per i modelli metabolici:

  • Biotrasformazione (epatociti)
  • Scambio di gas e biotrasformazione (epatociti, cellule polmonari ed epiteliali)
  • Assorbimento e biotrasformazione (epatociti, epiteli)
  • Assorbimento dei nutrienti e biotrasformazione (epatociti, cellule epiteliali intestinali)
  • Biotrasformazione e trasporto di nutrienti (epatociti, cellule endoteliali)
  • Biotrasformazione, trasporto dei nutrienti e assorbimento dei nutrienti (epatociti, cellule endoteliali, cellule epiteliali intestinali).

Bibliografia per approfondimenti

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In vitro Technologies http://www.ivtech.it/

Kirkstall  http://kirkstall.org