Back to Search Start Over

A versatile microfluidic tool for the 3D culture of HepaRG cells seeded at various stages of differentiation

Authors :
Jean-Charles Duclos-Vallée
Nassima Benzoubir
Manon Boul
Ismail Ben Mosbah
Bruno Le Pioufle
Anne Dubart-Kupperschmitt
Antonietta Messina
Rasta Ghasemi
Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS)
Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME)
Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE)
École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE)
École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)
Institut d'Alembert (IDA)
École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Physiopathologie et traitement des maladies du foie
Hôpital Paul Brousse-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Saclay
Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)
Centre hépato-biliaire (CHB)
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Paul Brousse-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Laboratoire Lumière, Matière et Interfaces (LuMIn)
CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)
ANR-16-RHUS-0005,iLite,iLite(2016)
Le Pioufle, Bruno
iLite - - iLite2016 - ANR-16-RHUS-0005 - RHUS - VALID
Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME)
École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)
HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)
HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)
Source :
Scientific Reports, Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2021, 11, pp.14075. ⟨10.1038/s41598-021-92011-7⟩, Scientific Reports, 2021, 11, pp.14075. ⟨10.1038/s41598-021-92011-7⟩, Scientific Reports, Vol 11, Iss 1, Pp 1-11 (2021)
Publication Year :
2021
Publisher :
Nature Publishing Group UK, 2021.

Abstract

The development of livers-on-a-chip aims to provide pharmaceutical companies with reliable systems to perform drug screening and toxicological studies. To that end, microfluidic systems are engineered to mimic the functions and architecture of this organ. In this context we have designed a device that reproduces series of liver microarchitectures, each permitting the 3D culture of hepatocytes by confining them to a chamber that is separated from the medium conveying channel by very thin slits. We modified the structure to ensure its compatibility with the culture of hepatocytes from different sources. Our device was adapted to the migratory and adhesion properties of HepaRG cells at various stages of differentiation. To prevent hepatoblast-like cells from migrating out of the chambers, the slit height was decreased and the medium flow rate increased. Maintaining already differentiated and less adherent cells within the chambers required desensitisation of the system to pressure variations. Using this device, it was possible to keep the cells alive for more than 14 days, during which they achieved a 3D organisation and acquired or maintained their differentiation into hepatocytes. With its multiple micro-chambers for hepatocyte culture, this microfluidic device architecture offers a promising opportunity to provide new tools for drug screening applications.

Details

Language :
English
ISSN :
20452322
Volume :
11
Database :
OpenAIRE
Journal :
Scientific Reports
Accession number :
edsair.doi.dedup.....ce1fa07bd649937857a89f14356b73a7
Full Text :
https://doi.org/10.1038/s41598-021-92011-7⟩