JP5774477B2 - オンチップ臓器デバイス - Google Patents
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Description
(a)少なくとも1つの培地補給タンク(2)、
(b)少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)を含む少なくとも1つの臓器成長区分(3)、
を含む内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)であって、培地補給タンク(2)が、マイクロ流体補給チャネル(6)によって少なくとも1つの臓器成長区分(3)に連通されているデバイスに関する。
(a)少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)を含む少なくとも1つの臓器成長区分(3)、
を含み、かつ、
(b)少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)が少なくとも1つのセンサー(8、8a、8b)を含みかつ/またはこれに連通されている、
内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)に関する。
(a)少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)を含む少なくとも1つの臓器成長区分(3)、
を含み、かつ
(b)臓器成長区分(3)が少なくとも幹細胞キャビティ(9)を含む、
内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)に関する。
成長区分層(13)またはその一部分に対して培地層(12)を流体密封式にボンディングするステップを含む、本発明の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)の製造方法に関する。
(a)内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)を解除可能な形で係合させるための保持手段(18)と、(b)内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)上の対応するコネクタを供給ユニット(17)に接続するための電気コネクタ(19)とを含む、作動中に本発明の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)を保持するための供給ユニット(17)に関する。
(b)1つ以上の臓器キャビティ(4、4a、4b)を流体密封式に封止するステップと、
を含む、本発明の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)内に臓器および/またはオルガノイドを確立する方法。
(a)1つ以上の組織、臓器および/またはオルガノイドを含む本発明の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)を提供するステップまたは、
本発明の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)内で臓器および/またはオルガノイドを確立する方法を実施するステップ、
(b)臓器および/またはオルガノイドに対して1つ以上の被験化合物を添加するステップ、
(c)臓器および/またはオルガノイドを顕微鏡で査定するステップ;および/または
1つ以上のセンサー(8、8a、8b)により判定可能な1つ以上のパラメータを判定するステップ、を含む方法に関する。
(a)少なくとも1つの培地補給タンク(2)、
(b)少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)を含む少なくとも1つの臓器成長区分(3)、
を含む内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)であって、培地補給タンク(2)が、マイクロ流体補給チャネル(6)によって少なくとも1つの臓器成長区分(3)に連通されているデバイスを提供する。
(a)少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)を含む少なくとも1つの臓器成長区分(3)、
を含み、かつ、
(b)少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)が少なくとも1つのセンサー(8、8a、8b)を含みかつ/またはこれに連通されているオンチップ臓器デバイス(1)、好ましくは内蔵型オンチップ臓器デバイスに関する。好ましくは、第2の態様に係る内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)は、少なくとも1つの培地補給タンク(2)をさらに含み、ここでこの培地補給タンク(2)は、マイクロ流体補給チャネル(6)によって少なくとも1つの臓器成長区分(3)に、およびその中に含まれる少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)に連通されている。第2の態様に関して使用されている全ての用語、例えば「内蔵型」、「臓器区分(3)」、「臓器キャビティ(4、4a、4b)」および「培地補給タンク」という用語は、以上で概説した通りの意味および好ましい意味を有し、「センサー」という用語は、以下で概説する通りの意味を有する。さらに、臓器区分(3)が少なくとも1つ、好ましくは1つの幹細胞キャビティ(9)、好ましくは新生児、出生前/出生後または成人の幹細胞キャビティをさらに含んでいることが好ましい。
(a)少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)を含む少なくとも1つの臓器成長区分(3)、
を含み、かつ
(b)臓器成長区分(3)が幹細胞キャビティ(9)を含む、
オンチップ臓器デバイス(1)、好ましくは内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)に関する。
(a)内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)を解除可能な形で係合させるための保持手段(18)と、
(b)内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)上の対応するコネクタと供給ユニット(17)を接続するための電気コネクタ(19)と、
を含む。
(a)上述した第1、第2および第3の実施形態にしたがって細胞または組織切片の懸濁液を、1つ以上の臓器キャビティ(4、4a、4b)内、好ましくは内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)内に投入するステップと、
(b)1つ以上の臓器キャビティ(4、4a、4b)を流体密封式に封止するステップと
を含む。
(a)1つ以上の臓器および/またはオルガノイドを含む内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)を提供するステップまたは、
上述の通り内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)内で臓器および/またはオルガノイドを確立する方法を実施するステップ、
(b)臓器および/またはオルガノイドに対して1つ以上の被験化合物を添加するステップ、
(c)臓器および/またはオルガノイドを顕微鏡で査定するステップ;および/または
1つ以上のセンサーにより判定可能な1つ以上のパラメータを判定するステップを含む。
(2)培地補給タンク
(3)臓器成長区分
(4、4a、4b)臓器キャビティ
(5)培地廃液タンク
(6)マイクロ流体補給チャネル
(7、7a、7b)マイクロ流体廃液チャネル
(8、8a、8b)センサー
(9)幹細胞キャビティ
(9a)新生児幹細胞ニッチキャビティ
(9b)出生前/出生後幹細胞ニッチキャビティ
(9c)成人静止状態促進幹細胞ニッチキャビティ
(10)マイクロ流体補給チャネル(6)の出口
(11)加熱手段
(12)培地層
(13)臓器成長区分層
(14)上部閉鎖層
(15)臓器キャビティ層
(16)下部閉鎖層
(17)供給ユニット
(18)保持手段
(19)電気コネクタ
(20)過熱表示器手段
(21)二次流体流
(22)インピーダンス測定手段
(23)温度センサー
Claims (12)
- (a)少なくとも1つの培地補給タンク(2)と、
(b)幹細胞キャビティ(9)および少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)を含む少なくとも1つの臓器成長区分(3)であって、ここで幹細胞キャビティ(9)は少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)に流体連通される、と、
(c)少なくとも1つの培地廃液タンク(5)と、
を含む内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)であって、ここで、
培地補給タンク(2)が、マイクロ流体補給チャネル(6)によって少なくとも1つの臓器成長区分(3)におよび少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)に連通されており、
少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)がマイクロ流体廃液チャネル(7)により少なくとも1つの培地廃液タンク(5)に連通されている、
デバイス。 - 少なくとも1つの臓器キャビティ(4、4a、4b)と少なくとも1つの培地廃液タンク(5)の間におよび/または少なくとも1つの臓器キャビティの内部に、少なくとも1つのセンサー(8、8a、8b)が配置されている、請求項1に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)。
- 幹細胞キャビティ(9)が100μm未満の直径を有する、請求項1または2に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)。
- 臓器キャビティ(4)が、
(a)生分解性マイクロキャリア;
(b)加圧手段;
(c)コラーゲンウェブ;
(d)石灰化ゾーン;
(e)さらなる培地補給タンクに連通している毛細管;
(f)臓器キャビティを通して二次流れを提供するための脈動加圧手段を各々備えた少なくとも2つのタンク;
(g)1つ以上の電極;
(h)フィブリンゲル;
(i)合成ポリペプチドゲル;
(j)架橋タンパク質;
(k)織りおよび/または不織ポリマー繊維;
(l)電磁場力;
(m)マイクロポンプ;
(n)センサー基板;
(o)センサー;および
(p)光ファイバ、
からなる群から選択される構造を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)。 - 成長区分が、マイクロ流体補給チャネル(6)の出口(10)に対して半径方向に配置されている2つ以上の臓器キャビティ(4、4a、4b)を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)。
- 1つ以上の臓器キャビティ(4、4a、4b)および/または少なくとも1つのセンサー(8、8a、8b)が顕微鏡検査可能である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)。
- センサー(8、8a、8b)が、
(a)pHセンサー;
(b)pO2センサー;
(c)検体捕捉センサー;
(d)伝導度センサー;
(e)プラズモン共鳴センサー;
(f)温度センサー;
(g)CO2センサー;
(h)NOセンサー;
(i)走化性センサー;
(j)サイトカインセンサー;
(k)イオンセンサー;
(l)電位差センサー;
(m)電流測定センサー;
(n)フロースルーセンサー;
(o)充填センサー;
(p)インピーダンスセンサー;
(q)伝導度センサー;
(r)電磁場センサー;
(s)表面音響波(SAW)センサー;および
(t)代謝センサー;
からなる群から選択される、請求項2〜6のいずれか一項に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)。 - 2つ以上のセンサー(8、8a、8b)が、1つの臓器キャビティ(4)から培地廃液タンク(5)までの流路内に配置されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)。
- 上部閉鎖層(14)、臓器キャビティ層(15)および下部閉鎖層(16)を含む臓器成長区分層(13)またはその一部分に対して培地層(12)を流体密封式にボンディングするステップを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)の製造方法。
- (a)細胞または組織切片の懸濁液を、1つ以上の臓器キャビティ(4、4a、4b)内に投入するステップと、
(b)1つ以上の臓器キャビティ(4、4a、4b)を流体密封式に封止するステップと、
を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)内に臓器および/またはオルガノイドを確立する方法。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)内で確立された1つ以上の臓器および/またはオルガノイドに対する1つ以上の被験化合物の効果を試験する方法であって;
(a)1つ以上の臓器および/またはオルガノイドを含む請求項1〜8のいずれか一項に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)を提供するステップまたは、
請求項10に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)内で臓器および/またはオルガノイドを確立する方法を実施するステップ、
(b)臓器および/またはオルガノイドに対して1つ以上の被験化合物を添加するステップ、
(c)臓器および/またはオルガノイドを顕微鏡で査定するステップ;および/または
1つ以上のセンサー(8、8a、8b)により判定可能な1つ以上のパラメータを判定するステップ、を含む方法。 - 臓器またはオルガノイドに対する1つ以上の被験化合物の効果を試験するかまたは臓器またはオルガノイドの機能を検査するための、1つ以上の臓器および/またはオルガノイドを含む請求項1〜8のいずれか一項に記載の内蔵型オンチップ臓器デバイス(1)の使用方法。
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