MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4386865650 · doi:10.1016/j.actbio.2023.09.022

3D microperfusion of mesoscale human microphysiological liver models improves functionality and recapitulates hepatic zonation

2023· article· en· W4386865650 sur OpenAlexfundno aff
Milan Finn Wesseler, Nayere Taebnia, Sean Harrison, Sonia Youhanna, Lena Preiss, Aurino M. Kemas, Ákos Végvári, Jaroslav Mokrý, Gareth J. Sullivan, Volker M. Lauschke, Niels B. Larsen

Notice bibliographique

RevueActa Biomaterialia · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueOrgan Transplantation Techniques and Outcomes
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNovo Nordisk FondenNorges ForskningsrådInnovative Medicines InitiativeDanmarks Frie ForskningsfondVetenskapsrådetKungliga Tekniska HögskolanDanmarks Tekniske UniversitetEuropean Federation of Pharmaceutical Industries and AssociationsNovo NordiskMcGill UniversityInnovative Health InitiativeRobert Bosch Stiftung
Mots-clésMesoscale meteorologyBiomedical engineeringMedicineMaterials scienceGeology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Hepatic in vitro models that accurately replicate phenotypes and functionality of the human liver are needed for applications in toxicology, pharmacology and biomedicine. Notably, it has become clear that liver function can only be sustained in 3D culture systems at physiologically relevant cell densities. Additionally, drug metabolism and drug-induced cellular toxicity often follow distinct spatial micropatterns of the metabolic zones in the liver acinus, calling for models that capture this zonation. We demonstrate the manufacture of accurate liver microphysiological systems (MPS) via engineering of 3D stereolithography printed hydrogel chips with arrays of diffusion open synthetic vasculature channels at spacings approaching in vivo capillary distances. Chip designs are compatible with seeding of cell suspensions or preformed liver cell spheroids. Importantly, primary human hepatocytes (PHH) and hiPSC-derived hepatocyte-like cells remain viable, exhibit improved molecular phenotypes compared to isogenic monolayer and static spheroid cultures and form interconnected tissue structures over the course of multiple weeks in perfused culture. 3D optical oxygen mapping of embedded sensor beads shows that the liver MPS recapitulates oxygen gradients found in the acini, which translates into zone-specific acet-ami-no-phen toxicity patterns. Zonation, here naturally generated by high cell densities and associated oxygen and nutrient utilization along the flow path, is also documented by spatial proteomics showing increased concentration of periportal- versus perivenous-associated proteins at the inlet region and vice versa at the outlet region. The presented microperfused liver MPS provides a promising platform for the mesoscale culture of human liver cells at phenotypically relevant densities and oxygen exposures. STATEMENT OF SIGNIFICANCE: A full 3D tissue culture platform is presented, enabled by massively parallel arrays of high-resolution 3D printed microperfusion hydrogel channels that functionally mimics tissue vasculature. The platform supports long-term culture of liver models with dimensions of several millimeters at physiologically relevant cell densities, which is difficult to achieve with other methods. Human liver models are generated from seeded primary human hepatocytes (PHHs) cultured for two weeks, and from seeded spheroids of hiPSC-derived human liver-like cells cultured for two months. Both model types show improved functionality over state-of-the-art 3D spheroid suspensions cultured in parallel. The platform can generate physiologically relevant oxygen gradients driven by consumption rather than supply, which was validated by visualization of embedded oxygen-sensitive microbeads, which is exploited to demonstrate zonation-specific toxicity in PHH liver models.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,265
Score d'incertitude au seuil0,327

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,029
Tête enseignante GPT0,275
Écart entre enseignants0,246 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations35
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueActa BiomaterialiaMême sujetOrgan Transplantation Techniques and OutcomesTravaux en français237 207