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A microscale human-on-a-chip with 3-D hydrogel cell culture

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  • 발행기관
    한국생물공학회 바로가기
  • 간행물
    한국생물공학회 학술대회 바로가기
  • 통권
    2010 추계학술대회 및 국제심포지움 (2010.10)바로가기
  • 페이지
    pp.130-130
  • 저자
    Jong Hwan SUNG
  • 언어
    영어(ENG)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A129204

※ 원문제공기관과의 협약기간이 종료되어 열람이 제한될 수 있습니다.

원문정보

초록

영어
Development of a high-throughput in vitro system that can closely mimic human response to a drug is crucial for reducing the cost and the time of developing new drugs. Current cell-based assay system in a multi-well format is a static system which consists of a single cell type, and lack the important aspect of biotransformation and multi‐organ interactions. In addition, 2‐D monolayer cell culture does not provide a physiologically realistic environment and alter the behavior of cells, making the conventional cell-based assay systems inadequate for prediction of human response to a drug. A multi‐chamber, microfluidic device utilizing 3‐D constructs of cellembedded hydrogel was developed and used to test the effect of anti-cancer drugs and their metabolites. A microscale cell culture analog (μCCA) is a physical realization of a physiologically-based pharmacokinetic (PBPK) model, where chambers representing key organs are fabricated on a silicon chip and interconnected by microchannels for medium recirculation which emulates blood flow. We tested Tegafur, an oral prodrug of 5-FU which is a chemotherapeutic agent for colon cancer, using the μCCA device with the HepG2/C3A cells and HCT-116 cells embedded in Matrigel constructs cultured in the liver and the tumor compartment, respectively. Tegafur is non‐toxic to cells and is converted to 5‐FU in the liver by cytochrome P450 enzymes, which then exerts a toxic effect on cells. The results show that the μCCA device was able to capture the metabolism in the liver compartment and consequent damages to the tumor cells, which was not observed in a traditional, static 96‐well plate assay. This 3‐D μCCA system was able to reproduce the action of a drug that could only be observed in animal or human model before. It can mimic the dynamic multiple organ interactions and enables the study of pharmacokinetic/pharmacodynamic properties of a drug in vitro in a more physiologically realistic microenvironment.

저자

  • Jong Hwan SUNG [ Chemical Engineering, Hongik University, Seoul, Korea. ]

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    한국생물공학회 [The Korean Society for Biotechnology and Bioengineering]
  • 설립연도
    1984
  • 분야
    공학>생물공학
  • 소개
    이 법인은 생물 공학의 발전과 보급에 이바지하고, 회원 상호 간의 연구 협력과 친목을 도모함을 목적으로 한다 1. 생물공학 분야의 발전을 위한 연구 협력 2. 생물공학의 실용화를 촉진시키기 위한 산학 협동 3. 학술연구 발표회, 강연회, 연수회 등 학술활동의 개최 4. 국,영문 학술지,소식지,학술회의 Proceedings 및 학술도서의 발간 5. 생물공학 발전을 위한 정책 건의 6. 기타 국제 교류 등 본 학회의 목적 달성을 위한 제반 활동

간행물

  • 간행물명
    한국생물공학회 학술대회
  • 간기
    반년간
  • 수록기간
    1985~2013
  • 십진분류
    KDC 476 DDC 576

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