СИСТЕМА КУЛЬТИВИРОВАНИЯ КЛЕТОК

1. Система культивирования клеток, содержащая:
жидкостное устройство, имеющее жидкостной канал, соединенный с источником жидкости, снабжающим жидкостной канал жидкостью;
мембрану, расположенную в канале между опорными элементам мембраны, где по меньшей мере часть мембраны является гибкой;
механизм деформации мембраны, соединенный с опорными элементами мембраны, способный передвигать опорные элементы мембраны и вызывать растяжение мембраны вдоль по меньшей мере одного измерения мембраны; и
по меньшей мере один слой эпителиальных клеток кишечника, прикрепленных по меньшей мере к одной поверхности мембраны,
2
в которой напряжение сдвига в жидкости, протекающей через жидкостной канал, составляет менее чем 1,0 дин/см.
2
2. Система по п.1, в которой напряжение сдвига в жидкости, протекающей через жидкостной канал, составляет от 0,008 до 0,08 дин/см.
2
3. Система по любому из пп.1-2, в которой напряжение сдвига в жидкости, протекающей через жидкостной канал, составляет приблизительно 0,018 дин/см.
4. Система по любому из пп.1-2, в которой напряжение сдвига в жидкости, протекающей через жидкостной канал, может изменяться в течение времени.
2
5. Система по п.4, в которой напряжение сдвига в жидкости, протекающей через жидкостной канал, может изменяться в течение времени от 0 до 1000 дин/см.
2
6. Система по п.4, в которой напряжение сдвига в жидкости, протекающей через жидкостной канал, может изменяться в течение времени от 0,008 до 0,08 дин/см.
7. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой вызывают растяжение мембраны на от 0% до 50%.
8. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой вызывают растяжение мембраны на от 5% до 15%.
9. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой вызывают растяжение мембраны приблизительно на 10%.
10. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой вызывают растяжение мембраны более чем на 15%, создавая аномальное условие/состояние эпителиальных клеток кишечника.
11. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой вызывают растяжение мембраны циклическим образом при частоте в диапазоне от 0,01 Гц до 2 Гц.
12. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой вызывают растяжение мембраны циклическим образом при частоте в диапазоне от 0,05 Гц до 0,25 Гц.
13. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой вызывают растяжение мембраны циклическим образом при частоте 0,15 Гц.
14. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой вызывают растяжение мембраны циклическим образом при частоте более чем 0,2 Гц, создавая аномальное условие/состояние эпителиальных клеток кишечника.
15. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой вызывают растягивание мембраны нерегулярным или прерывистым образом.
16. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой жидкость протекает через жидкостной канал со скоростью потока менее чем 500 мкл/ч.
17. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой жидкость протекает через жидкостной канал со скоростью потока менее чем 100 мкл/ч.
18. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой жидкость протекает через жидкостной канал со скоростью потока от 0 до 50 мкл/ч.
19. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, в которой жидкость протекает через жидкостной канал со скоростью потока приблизительно 30 мкл/ч.
20. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, дополнительно содержащая по меньшей мере один тип молекулы присоединения, которая способствует адгезии множества живых клеток, покрывающих по меньшей мере одну сторону мембраны.
21. Система по п.20, в которой по меньшей мере одна молекула присоединения выбрана из группы, состоящей из:
коллагена; коллагена I типа; MATRIGEL™; внеклеточного матрикса; ламинина; протеогликана; витронектина; фибронектина; поли-D-лизина; полипептидов; олигонуклеотидов; ДНК и полисахарида.
22. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, 21, в которой эпителиальные клетки кишечника являются клетками млекопитающего или человека.
23. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, 21, в которой эпителиальные клетки кишечника выбраны из группы, состоящей из:
Caco-2 клеток; HT-29 клеток; первичных эпителиальных клеток тонкого кишечника; первичных эпителиальных клеток толстого кишечника; iPS клеток; ESC клеток; стволовых клеток; клеток Панета; клеток крипты и секретирующих слизь клеток.
24. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, 21, в которой эпителиальные клетки кишечника системы дополнительно содержат структуры ворсинок.
25. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, 21, где система дополнительно содержит по меньшей мере один слой эндотелиальных клеток по меньшей мере на второй поверхности мембраны.
26. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, 21, в которой мембрана расположена так, что она разделяет жидкостной канал на первый клеточно-культуральный канал и второй клеточно-культуральный канал.
27. Система по п.26, в которой первый клеточно-культуральный канал содержит эпителиальные клетки кишечника.
28. Система по п.26, в которой второй клеточно-жидкостной канал содержит клетки, выбранные из группы, состоящей из:
эндотелиальных клеток, иммунных клеток и клеток соединительной ткани.
29. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, 21, 27, 28, система дополнительно содержит микробные клетки или патогены.
30. Система по п.29, в которой микробные клетки поддерживаются в системе по меньшей мере 1 день.
31. Система по п.29, в которой микробные клетки выбраны из группы, состоящей из:
Lactobacillus; Bacterioides; Ruminococcus; Peptococcus; Peptostreptococcus; Bifidobacterium; Escherichia; Achromobacter; Acidaminococcus fermentans; Acinetobacter cacoaceticus; Aeromonas; Alcaligenes faecalis; Bacillus; Butyriviberio fibrosolvens; Camplyobacter; Campylobacter coli; Clostridium difficile; Clostridium sordelli; Enterobacter cloacae; Enterococcus faecalis; Enterococcus faecium; Escherichia coli; Flavobacterium; Mycobacterium; Mycoplasma; Plesiomonas shigelloides; Propionibacterium acnes; Pseudomonas aeruginosa; Ruminococcus bromii; Sarcina; Staphylococcus aureus; Streptococcus anginosus; Veillonella; Vibrio; Yersinia enterocolitica; Lactobacillus rhamnosus; Lactobacillus rhamnosus GG; Bifidobacterium breve; Bifidobacterium longum; Bifidobacterium infantis; Lactobacillus acidophilus; Lactobacillus plantarum; Lactobacillus paracasei; Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus.
32. Система по п.29, в которой микробные клетки являются патогенными.
33. Система по п.29, в которой патогены выбраны из группы, состоящей из:
энтеротоксигенной Escherichia coli; Bilophila wadsworthia; Shigella; Yersinia; Pleisiomonas; Vibrio; Aeromonas; Campylobacter; Crytosporidia; Coccidosis; Salmonella; Helicobacter pylori; Clostridium difficile; Salmonella kedougou; Bacteroides; Clostridium; Firmicutes; Shigellia dysenteriae; Salmonella enterica; Salmonella typhi; Listeria; Listeria monocytogenes; Vibrio parahaemolyticus; Proteus; Vibrio cholerae; Enterococcus faecalis; Yersinia enterocolitica и Campylobacter jejuni; ротавируса; норуолк-подобных вирусов; аденовирусов; астровирусов; саппоро-подобных вирусов; торовирусов; коронавирусов; пикорнавирусов; вирусов герпеса; норовирусов; Candida; Aspergillus; Candida albicans; одноклеточных паразитов; многоклеточных паразитов; амеб; червей; ленточных червей; простейших; трематод; круглых червей; остриц; анкилостоматид; Giradia lamblia; криптоспоридий; и Entamoeba histolytica.
34. Система по п.29, в которой микробные клетки являются аэробными.
35. Система по п.29, в которой микробные клетки являются анаэробными.
36. Система по п.29, где система содержит как аэробные, так и анаэробные микробные клетки.
37. Система по п.29, в которой микробные клетки находятся в первом клеточно-культуральном канале.
38. Система по п.29, где система содержит анаэробную газовую камеру, контактирующую по меньшей мере с частью первого клеточно-культурального канала.
39. Система по п.38, в которой в жидкости, протекающей через первый клеточно-культуральный канал, установлен градиент кислорода.
40. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, 21, 27, 28, 30-39, в которой мембрана по меньшей мере частично пористая.
41. Система по п.40, в которой по меньшей мере одно отверстие поры в мембране составляет от 0,5 мкм до 10 мкм в ширину.
42. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, 21, 27, 28, 30-39, 41, в которой мембрана содержит PDMS.
43. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, 21, 27, 28, 30-39, 41, в которой растягивание мембраны вызвано вакуумным давлением.
44. Система по п.43, где система дополнительно содержит:
первую стенку камеры устройства, расположенную смежно по меньшей мере с одним жидкостным каналом, где мембрана прикреплена к первой стенки камеры;
первый рабочий канал, смежный по меньшей мере с одним жидкостным каналом на противоположенной стороне первой стенки камеры, где перепад давления между первым рабочим каналом и по меньшей мере одним жидкостным каналом вызывает сгибание первой стенки камеры в первом требуемом направлении, обеспечивая растяжение или сокращение вдоль плоскости, определяемом мембраной; и
вакуумную систему, обеспечивающую перепад давления между по меньшей мере одним жидкостным каналом и по меньшей мере одним из рабочих каналов, где мембрана растягивается вдоль плоскости в ответ на перепад давления.
45. Система по п.44, дополнительно содержащая:
вторую стенку камеры устройства, расположенную смежно по меньшей мере с одним жидкостным каналом, где противоположный край мембраны прикреплен ко второй стенки камеры; и
второй рабочий канал, расположенный смежно по меньшей мере с одним жидкостным каналом на противоположной стороне второй стенки камеры, где перепад давления между вторым рабочим каналом и по меньшей мере одним жидкостным каналом вызывает сгибание второй стенки камеры во втором требуемом направлении, обеспечивая растяжение или сокращение вдоль плоскости, определяемой мембраной.
46. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, 21, 27, 28, 30-39, 41, 44, 45, в которой жидкостное устройство содержит микрожидкостной чип.
47. Система по любому из пп.1, 2, 5, 6, 21, 27, 28, 30-39, 41, 44, 45, в которой система прикреплена или соединена со второй системой культивирования клеток, содержащей клетки или ткань не-кишечного происхождения.
48. Система по п.47, где вторая система культивирования клеток содержит клетки или ткань печени.
49. Способ получения кишечного органоида, включающий:
предоставление жидкости, подходящей для поддержания эпителиальных клеток кишечника, в систему культивирования клеток по любому из пп.1-48 таким образом, что жидкость соприкасается с эпителиальными клетками кишечника; и
культивирование эпителиальных клеток кишечника in vitro.
50. Способ по п.49, дополнительно включающий культивирование клеток по меньшей мере до тех пор, пока обнаруживаются структуры ворсинок.
51. Система для оценки эффекторных агентов кишечника, содержащая систему культивирования клеток по любому из пп.1-48.
52. Способ оценки лечения кишечника, включающий контактирование клеток системы по любому из пп.1-48 по меньшей мере с одним предполагаемым эффекторным агентом кишечника; и
измерение отклика клеток в системе для определения эффекта по меньшей мере одного предполагаемого эффекторного агента кишечника.