Neurosferoides corticales derivados de humanos acoplados a MEAs pasivos, de alta densidad y en 3D: una plataforma válida para pruebas funcionales
Autores: Muzzi, Lorenzo; Di Lisa, Donatella; Falappa, Matteo; Pepe, Sara; Maccione, Alessandro; Pastorino, Laura; Martinoia, Sergio; Frega, Monica
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Neurosferoides corticales derivados de humanos acoplados a MEAs pasivos, de alta densidad y en 3D: una plataforma válida para pruebas funcionales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Células madre
Estructuras 3D
Neuroesferoides
Actividad electrofisiológica
Modelado de enfermedades
Pruebas in vitro
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Con la llegada de las células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSC) y los protocolos de diferenciación, se han propuesto métodos para crear redes neuronales humanas derivadas in vitro. Aunque las culturas de monocapa representan un modelo válido, agregar tridimensionalidad (3D) las haría más representativas de un entorno in vivo. Por lo tanto, las estructuras 3D derivadas de humanos se están utilizando cada vez más para modelar enfermedades in vitro. Lograr control sobre la composición celular final e investigar la actividad electrofisiológica exhibida sigue siendo un desafío. Por lo tanto, se necesitan metodologías para crear estructuras 3D con densidad y composición celular controladas y plataformas capaces de medir y caracterizar los aspectos funcionales de estas muestras. Aquí proponemos un método para generar rápidamente neuroesferoides de origen humano con control sobre la composición celular que se pueden utilizar para investigaciones funcionales. Mostramos una caracterización de la actividad electrofisiológica exhibida por los neuroesferoides utilizando matrices de microelectrodos (MEAs) con diferentes tipos (es decir, pasivo, C-MOS y 3D) y número de electrodos. Los neuroesferoides cultivados en cultivo libre y transferidos a MEAs exhibieron actividad funcional que puede ser modulada químicamente y eléctricamente. Nuestros resultados indican que este modelo tiene un gran potencial para un estudio en profundidad de la transmisión de señales para el cribado de medicamentos y modelado de enfermedades, y ofrece una plataforma para pruebas funcionales in vitro.
Descripción
Con la llegada de las células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSC) y los protocolos de diferenciación, se han propuesto métodos para crear redes neuronales humanas derivadas in vitro. Aunque las culturas de monocapa representan un modelo válido, agregar tridimensionalidad (3D) las haría más representativas de un entorno in vivo. Por lo tanto, las estructuras 3D derivadas de humanos se están utilizando cada vez más para modelar enfermedades in vitro. Lograr control sobre la composición celular final e investigar la actividad electrofisiológica exhibida sigue siendo un desafío. Por lo tanto, se necesitan metodologías para crear estructuras 3D con densidad y composición celular controladas y plataformas capaces de medir y caracterizar los aspectos funcionales de estas muestras. Aquí proponemos un método para generar rápidamente neuroesferoides de origen humano con control sobre la composición celular que se pueden utilizar para investigaciones funcionales. Mostramos una caracterización de la actividad electrofisiológica exhibida por los neuroesferoides utilizando matrices de microelectrodos (MEAs) con diferentes tipos (es decir, pasivo, C-MOS y 3D) y número de electrodos. Los neuroesferoides cultivados en cultivo libre y transferidos a MEAs exhibieron actividad funcional que puede ser modulada químicamente y eléctricamente. Nuestros resultados indican que este modelo tiene un gran potencial para un estudio en profundidad de la transmisión de señales para el cribado de medicamentos y modelado de enfermedades, y ofrece una plataforma para pruebas funcionales in vitro.