MPS 技術を用いて神経炎症・薬物輸送メカニズムの解明

Brain-Chip R1

Duodenum Intestine-Chip
  • BioKit Model
  • Guided Model
  • Community Model

Brain-Chip R1 は、 Emulate社 が開発・検証したBioKit モデルです。
この製品はBioKit として提供されており、事前評価済みの細胞、Organ-Chip 消耗品、検証済みのプロトコルが含まれており、特性評価と機能性に関する保証が付いています。

BioKit Models ご使用にあたって

  • BioKit Models は、「Cell Pack」 と 「Basic Research Kit」 の同時購入が必須です。Chip-S1® あるいは Chip-R1™ をお持ちの場合でも、単品購入はできません。
  • Emulate 社システムでのみ使用できます。
  • BioKit Models は、別途 Emulateシステム専用装置と専用試薬が必要です。
  • Emulate 社専用Chip に細胞はプレコートされておりません。凍結細胞をドライシッパーにて納品いたします。お客様にて細胞融解後、Chip へ播種してください。
  • Chip-R1には専用試薬 (ER1およびER2) があらかじめプレコートされているため、Chip-R1を用いてLiver-Chip、Brain-Chip を作製する際には、別途専用試薬を用意する必要はありません。

Brain-Chip R1 ご購入方法

Brain-Chip R1

Brain-Chip R1 (Brain チップを12個作製する場合)

メーカーコード 品名 容量 発注数量 構成
BRK-R1-12 Chip-R1 Basic Research Kit-12pk 1キット 1 12 x Chip-R1, 12 x Pod-1, 4 x Steriflip
BIO-BR1-12-JPCells​ Brain BioKit Cell Pack​ 1パック 1 iCell® GABANeurons 1本
iCell® Microglia 1本
iCell® Astrocytes 2.0 1本
iCell® Pericytes 1本
Emulate proprietary BMECs 1本
BIO-BR1-12-JPMA​ Brain BioKit Media A (Brain Channel Media)​ 1
BIO-BR1-12-JPMB​ Brain BioKit Media B (Vascular Channel Media)​ 1

モデル概要

Brain-Chip R1

同一遺伝子背景を持つ5 つのiPS 由来細胞モデル

Brain-Chip R1 は、ヒト神経血管単位 (NVU:NeuroVascular Unit) の細胞多様性と機能的相互作用を再現できます。このモデルは、ニューロン、アストロサイト、ミクログリア、ペリサイト、およびEmulate社独自の脳微小血管内皮細胞 (BMECs) という5つのiPSC 由来細胞タイプを、動的で灌流される微小環境内に統合しています。これらの特徴により、血液脳関門 (BBB) 輸送や神経炎症メカニズムの研究において、堅牢で再現性が高く、生理学的に関連性のあるプラットフォームが構築されています。

同一遺伝子背景のNVU モデル

単一ドナー由来の5つのiPSC 由来細胞タイプを統合し、ヒト神経血管生物学を再現できます。変動を抑え、再現性を向上させています。

安静で生理学的に関連した状態

静止状態のグリア細胞、安定したバリア機能、適切なトランスポーター発現を維持し、4日間の実験期間にわたってより予測的な血液脳関門 (BBB) 輸送および神経炎症研究をサポートします。

細胞を直接チップに播種してすぐに実験を開始できる簡便なワークフロー

簡素化されたiPSC 成熟プロセスにより、分化や事前播種のステップが不要で、一貫したすぐに実行可能な実験が可能です。開始から終了まで、実験はわずか12日で完了します。

BBB研究に適した低吸着プラットフォーム

Chip-R1 の低吸着材料は化合物の回収率と定量的透過性測定を向上させ、より正確なBBB 輸送評価をサポートします。

Brain-Chip R1 の概略図

Brain-Chip R1 は、薄い多孔性の膜で仕切られた2つの平行チャンネルを特徴としています。上部の脳チャンネルにはニューロン、ミクログリア、アストロサイト、ペリサイトを含む神経組織が配置され、下部の血管チャンネルにはBMEC (脳微小血管内皮細胞) が含まれています。すべての細胞は単一ドナー由来の細胞株から直接分化させたもので、チップに直接播種可能です。これにより、変動を最小限に抑え、神経血管細胞タイプの共培養において再現性の高い完全同系統システムが構築されます。

Cell Types & Characterization endopoints

Cell types

Isogenic, iPSC-derived human cells:
iCell® GABANeurons + iCell® Microglia + iCell® Astrocytes 2.0 + iCell® Pericytes + Emulate proprietary BMECs

Characterization endopoints

Imaging

  • Brightfield & immunofluorescence microscopy

Effluent analysis

  • Apparent permeability assays
  • Cytokine profiling

Off-chip analysis

  • RNA and protein extraction to support various downstream assays

ワークフロー

Brain-Chip R1 実験は12日間のタイムライン内で完了可能です。臓器チップの消耗品はまず播種準備を行い、その後細胞をチップ上に直接播種します。チップをフローに接続し、実験開始前に安定化させる。実験フェーズ (タイムポイント0~4日目) では、形態観察のための日次イメージングを実施可能であり、バリア機能の完全性やサイトカイン分泌を分析するための流出液サンプリングも行えます。実験期間終了時には、RT-qPCR などの下流解析のためにチップから細胞を回収できます。

特長

BRAIN CHANNEL

NVU の適切な組織化

脳チャンネルの免疫蛍光イメージングにより、ニューロン、アストロサイト、ミクログリア、ペリサイトが生理学的に関連した形態を持つ統合された多細胞クラスターを形成していることが明らかになりました。ニューロンは細長い突起を伸ばし、アストロサイトは枝分かれした星状の形態を示し、ミクログリアは安静状態に一致する小さな樹状突起状の形態をとり、ペリサイトはニューロンおよびアストロサイトの構造に密接に結合しています。これらの相互作用により、ヒト神経血管単位 (NVU) の細胞構造の主要な特徴を視覚的に再現した、構造的に一貫した上部チャンネルが形成されています。

NVU の適切な組織化

Vascular Channel

生理学的に関連した血液脳関門 (BBB)

血管チャンネルでは、BMECs が連続したZO-1 染色および代表的なタイトジャンクションマーカーの発現を特徴とする連続した内皮単層を形成します。重要なことに、これらの細胞はGLUT1、P-gp、トランスフェリン受容体 (TfR1) を含むBBB 関連トランスポーターを強く発現しています。トランスポーターおよびタイトジャンクション遺伝子の持続的な発現と、EPCAM1 やサイトケラチンなどの上皮マーカーの不在は、BMECs が内皮様の特性を持つことを確認し、従来のin vitro BBB システムでよく用いられる上皮化モデルと区別しています。

生理学的に関連した血液脳関門(BBB)

Inflammatory response

安静状態でありながら応答性を持つグリア

Brain-Chip R1 は、グリア細胞集団を生理学的に安静な状態に維持します。ベースラインのサイトカインプロファイリングは、健康な中枢神経系 (CNS) に見られる安静状態のミクログリアおよびアストロサイトと類似しています。IL-1β で刺激すると、システムは強力で協調的な炎症反応を示し、グリア細胞集団が撹乱に対して応答性を保ち、神経炎症シグナル伝達経路を再現できることを示しています。さらにイメージング解析により、最適化されたチャンネル特異的培地が安静状態のグリア形態を維持する一方で、改変培地組成は活性化の兆候を誘発することが確認されています。

安静状態でありながら応答性を持つグリア

Webinar

Introducing the Emulate Brain-Chip R1: A First-in-Class, Isogenic iPSC Model of the Human Neurovascular Unit

<概要>
このウェビナーでは、同系統の5細胞iPSC 由来Brain-Chip R1 モデルを紹介します。ヒトの血液脳関門 (BBB) と神経血管単位 (NVU) を再現し、バリア機能やトランスポーター発現、グリアの安静状態を評価します。薬物吸着を抑えたチップ設計により、正確なBBB 透過性測定が可能です。BBB 輸送や神経炎症、CNS 薬物開発への応用も解説します。

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    試験研究用以外にご使用された場合、いかなる保証も致しかねます。試験研究用以外の用途や原料にご使用希望の場合、弊社営業部門にお問合せください。
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