Brain-on-a-chipEdit

dispozitivele Brain-on-A-chip creează o interfață între neuroștiințe și microfluidice prin: 1) îmbunătățirea viabilității culturii; 2) sprijinirea screeningului cu randament ridicat; 3) modelarea fiziologiei și bolii la nivel de organ in vitro/ex vivo și 4) adăugarea unei precizii și acordabilități ridicate a dispozitivelor microfluidice. Dispozitivele Brain-on-A-chip acoperă mai multe niveluri de complexitate în ceea ce privește metodologia culturii celulare. Dispozitivele au fost realizate folosind platforme care variază de la cultura tradițională de celule 2D la țesuturile 3D sub formă de felii de creier organotipice.

Prezentare generală a feliilor creierului organotipicedit

feliile creierului Organotipic sunt un model in vitro care reproduce fiziologia in vivo cu randament suplimentar și beneficii optice, asociindu-se astfel bine cu dispozitivele microfluidice. Feliile de creier au avantaje față de cultura celulară primară, deoarece arhitectura țesuturilor este păstrată și pot apărea în continuare interacțiuni multicelulare. Există flexibilitate în utilizarea lor, deoarece feliile pot fi utilizate acut (la mai puțin de 6 ore după recoltarea feliilor) sau cultivate pentru utilizare experimentală ulterioară. Deoarece feliile organotipice ale creierului pot menține viabilitatea timp de săptămâni, ele permit studierea efectelor pe termen lung. Sistemele bazate pe Slice oferă, de asemenea, acces experimental cu un control precis al mediilor extracelulare, făcându-l o platformă adecvată pentru corelarea bolii cu rezultatele neuropatologice. Deoarece aproximativ 10 până la 20 de felii pot fi extrase dintr-un singur creier, utilizarea animalelor este redusă semnificativ în raport cu studiile in vivo. Feliile de creier organotipice pot fi extrase și cultivate de la mai multe specii de animale (de exemplu, șobolani), dar și de la oameni.

ApplicationsEdit

dispozitivele microfluidice au fost asociate cu felii organotipice pentru a îmbunătăți viabilitatea culturii. Procedura standard pentru cultivarea feliilor de creier organotipice (în jur de 300 microni grosime) folosește membrane semi-poroase pentru a crea o interfață aer-mediu, dar această tehnică are ca rezultat limitări de difuzie a nutrienților și a gazelor dizolvate. Deoarece sistemele microfluidice introduc fluxul laminar al acestor nutrienți și gaze necesare, transportul este îmbunătățit și se poate obține o viabilitate mai mare a țesuturilor. Pe lângă menținerea viabilă a feliilor standard, platformele brain-on-a-chip au permis cultivarea cu succes a feliilor de creier mai groase (aproximativ 700 microni), în ciuda unei bariere semnificative de transport datorate grosimii. Deoarece felii mai groase păstrează o arhitectură de țesut mai nativă, acest lucru permite dispozitivelor brain-on-A-chip să obțină mai multe caracteristici „in vivo”, fără a sacrifica viabilitatea celulelor. Dispozitivele microfluidice susțin screening-ul de mare viteză și evaluările toxicologice atât în culturile 2D, cât și în culturile slice, ceea ce duce la dezvoltarea unor noi terapii vizate pentru creier. Un dispozitiv a fost capabil să examineze medicamentele pitavastatină și irinotecan combinatoric în glioblastom multiform (cea mai comună formă de cancer cerebral uman). Aceste abordări de screening au fost combinate cu modelarea barierei hematoencefalice (BBB), un obstacol semnificativ pentru medicamente pentru a depăși atunci când se tratează creierul, permițând eficacitatea medicamentului peste această barieră să fie studiată in vitro. Sondele microfluidice au fost utilizate pentru a furniza coloranți cu o precizie regională ridicată, făcând loc microperfuziei localizate în aplicațiile medicamentoase. Deoarece dispozitivele microfluidice pot fi proiectate cu accesibilitate optică, acest lucru permite, de asemenea, vizualizarea morfologiei și proceselor în regiuni specifice sau celule individuale. Sistemele Brain-on-A-chip pot modela fiziologia la nivel de organ în bolile neurologice, cum ar fi boala Alzheimer, Boala Parkinson și scleroza multiplă mai precis decât cu tehnicile tradiționale de cultură celulară 2D și 3D. Capacitatea de a modela aceste boli într-un mod care să indice condițiile in vivo este esențială pentru traducerea terapiilor și tratamentelor. În plus, dispozitivele brain-on-a-chip au fost utilizate pentru diagnosticarea medicală, cum ar fi detectarea biomarker pentru cancer în felii de țesut cerebral.

LimitationsEdit

dispozitivele Brain-on-A-chip pot provoca stres de forfecare asupra celulelor sau țesuturilor datorită fluxului prin canale mici, ceea ce poate duce la deteriorarea celulară. Aceste canale mici introduc, de asemenea, susceptibilitatea la captarea bulelor de aer care pot perturba fluxul și pot provoca deteriorarea celulelor. Utilizarea pe scară largă a PDMS (polidimetilsiloxan) în dispozitivele brain-on-A-chip are unele dezavantaje. Deși PDMS este ieftin, maleabil și transparent, proteinele și moleculele mici pot fi absorbite de acesta și mai târziu lipitoare la rate necontrolate.

Lung-on-a-chipEdit

Lung-on-a-chips sunt proiectate într-un efort de a îmbunătăți relevanța fiziologică a modelelor de interfață alveolar-capilară existente in vitro. Un astfel de microdevice multifuncțional poate reproduce proprietățile structurale, funcționale și mecanice cheie ale interfeței alveolar-capilare umane (adică unitatea funcțională fundamentală a plămânului viu).Dongeun Huh de la Wyss Institute for Biological Inspired Engineering de la Harvard descrie fabricarea unui sistem care conține două microcanale strâns apposed separate printr-o membrană flexibilă poroasă subțire (10 MMC) din PDMS. Dispozitivul cuprinde în mare parte trei canale microfluidice, iar numai cel din mijloc deține membrana poroasă. Celulele de cultură au fost cultivate pe ambele părți ale membranei: celule epiteliale alveolare umane pe o parte și celule endoteliale microvasculare pulmonare umane pe cealaltă parte.compartimentarea canalelor facilitează nu numai fluxul de aer ca fluid care livrează celule și substanțe nutritive pe suprafața apicală a epiteliului, dar permite, de asemenea, existența unor diferențe de presiune între canalele medii și cele laterale. În timpul inspirației normale în ciclul respirator al unui om, presiunea intrapleurală scade, declanșând o expansiune a alveolelor. Pe măsură ce aerul este tras în plămâni, epiteliul alveolar și endoteliul cuplat în capilare sunt întinse. Deoarece un vid este conectat la canalele laterale, o scădere a presiunii va determina extinderea canalului Mijlociu, întinzând astfel membrana poroasă și, ulterior, întreaga interfață alveolar-capilară. Mișcarea dinamică condusă de presiune din spatele întinderii membranei, descrisă și ca o tulpină mecanică ciclică (evaluată la aproximativ 10%), crește semnificativ rata translocării nanoparticulelor pe membrana poroasă, în comparație cu o versiune statică a acestui dispozitiv și cu un sistem de cultură Transwell.

pentru a valida pe deplin acuratețea biologică a unui dispozitiv, trebuie evaluate răspunsurile întregului său organ. În acest caz, cercetătorii au provocat leziuni celulelor:

• inflamația pulmonară

răspunsurile inflamatorii pulmonare implică o strategie în mai multe etape, dar alături de o producție crescută de celule epiteliale și o eliberare timpurie a citokinelor, interfața ar trebui să sufere un număr crescut de molecule de adeziune a leucocitelor. În experimentul lui Huh, inflamația pulmonară a fost simulată prin introducerea unui mediu care conține un mediator proinflamator puternic. La numai câteva ore după ce a fost cauzată leziunea, celulele din dispozitivul microfluidic supus unei tulpini ciclice au reacționat în conformitate cu răspunsul biologic menționat anterior.

• infecție pulmonară

bacteriile vii E-coli au fost folosite pentru a demonstra modul în care sistemul poate chiar să imite răspunsul celular înnăscut la o infecție pulmonară bacteriană. Bacteriile au fost introduse pe suprafața apicală a epiteliului alveolar. În câteva ore, neutrofilele au fost detectate în compartimentul alveolar, ceea ce înseamnă că au transmigrat din microcanalul vascular unde membrana poroasă a fagocitat bacteriile. în plus, cercetătorii cred că valoarea potențială a acestui sistem pulmonar pe un cip va ajuta în aplicațiile de toxicologie. Prin investigarea răspunsului pulmonar la nanoparticule, cercetătorii speră să afle mai multe despre riscurile pentru sănătate în anumite medii și să corecteze modelele in vitro simplificate anterior. Deoarece un plămân microfluidic pe un cip poate reproduce mai exact proprietățile mecanice ale unui plămân uman viu, răspunsurile sale fiziologice vor fi mai rapide și mai precise decât un sistem de cultură Transwell. Cu toate acestea, studiile publicate recunosc că răspunsurile unui plămân pe un cip nu reproduc încă pe deplin răspunsurile celulelor epiteliale alveolare native.

Heart-on-a-chipEdit

eforturile anterioare de a reproduce mediile de țesut cardiac in vivo s-au dovedit a fi provocatoare din cauza dificultăților atunci când imită contractilitatea și răspunsurile electrofiziologice. Astfel de caracteristici ar crește foarte mult acuratețea experimentelor in vitro.

Microfluidica a contribuit deja la experimentele in vitro pe cardiomiocite, care generează impulsurile electrice care controlează ritmul cardiac. De exemplu, cercetătorii au construit o serie de microcamere PDMS, aliniate cu senzori și electrozi stimulatori ca instrument care va monitoriza electrochimic și optic metabolismul cardiomiocitelor. Un alt laborator pe un cip a combinat în mod similar o rețea microfluidică în PDMS cu microelectrozi planari, de data aceasta pentru a măsura potențialele extracelulare de la cardiomiocitele murine adulte unice.

un design raportat al unei inimi pe un cip susține că a construit „un mijloc eficient de măsurare a relațiilor structură-funcție în constructe care reproduc arhitecturile tisulare ierarhice ale mușchiului cardiac laminar.”Acest cip determină faptul că alinierea miocitelor în aparatul contractil realizat din țesutul cardiac și profilul expresiei genei (afectat de forma și deformarea structurii celulare) contribuie la forța produsă în contractilitatea cardiacă. Acest heart-on-a-chip este un construct biohybrid: un miocard ventricular anizotropic proiectat este un film subțire elastomeric.

procesul de proiectare și fabricare a acestui dispozitiv microfluidic particular presupune mai întâi acoperirea marginilor unei suprafețe de sticlă cu bandă (sau orice film de protecție), astfel încât să contureze forma dorită a substratului. Apoi se aplică un strat de spin coat de PNIPA. După dizolvarea sa, filmul de protecție este îndepărtat, rezultând un corp de sine stătător de PNIPA. Etapele finale implică acoperirea prin centrifugare a suprafeței de protecție a PDMS peste alunecarea capacului și întărirea. Filmele subțiri musculare (MTF) permit monostraturilor musculare cardiace să fie proiectate pe un substrat subțire flexibil de PDMS. Pentru a semăna corect cultura celulară 2D, a fost utilizată o tehnică de imprimare microcontact pentru a așeza un model de „zid de cărămidă” fibronectină pe suprafața PDMS. Odată ce miocitele ventriculare au fost însămânțate pe substratul funcționalizat, modelul fibronectinei le-a orientat pentru a genera un monostrat anizotrop.

după tăierea filmelor subțiri în două rânduri cu dinți dreptunghiulari și plasarea ulterioară a întregului dispozitiv într-o baie, electrozii stimulează contracția miocitelor printr – o stimulare a câmpului-curbând astfel benzile / dinții din MTF. Cercetătorii au dezvoltat o corelație între stresul țesutului și raza de curbură a benzilor MTF în timpul ciclului contractil, validând cipul demonstrat ca o „platformă pentru cuantificarea stresului, electrofiziologiei și arhitecturii celulare.”

rinichi pe chipEdit

celulele renale și nefronii au fost deja simulate de dispozitive microfluidice. „Astfel de culturi celulare pot duce la noi perspective asupra funcției celulare și a organelor și pot fi utilizate pentru screeningul medicamentelor”. Un dispozitiv de rinichi pe cip are potențialul de a accelera cercetarea care cuprinde înlocuirea artificială a funcției renale pierdute. În zilele noastre, dializa cere pacienților să meargă la o clinică de până la trei ori pe săptămână. O formă de tratament mai transportabilă și mai accesibilă nu numai că ar spori sănătatea generală a pacientului (prin creșterea frecvenței tratamentului), dar întregul proces ar deveni mai eficient și mai tolerabil. Cercetarea artificială a rinichilor se străduiește să aducă transportabilitatea, uzura și, probabil, capacitatea de implantare a dispozitivelor prin discipline inovatoare: microfluidică, miniaturizare și nanotehnologie.

Nephron-on-a-chipEdit

nefronul este unitatea funcțională a rinichiului și este compus dintr-un glomerul și o componentă tubulară. Cercetătorii de la MIT susțin că au proiectat un dispozitiv bioartificial care reproduce funcția glomerului nefronului, a tubului convolut proximal și a buclei Henle.

fiecare parte a dispozitivului are designul său unic, constând în general din două straturi microfabricate separate de o membrană. Singura intrare la dispozitivul microfluidic este proiectată pentru proba de sânge care intră. În secțiunea glomerulară a nefronului, membrana permite anumite particule de sânge prin peretele său de celule capilare, compuse din endoteliu, membrana bazală și podocitele epiteliale. Fluidul care este filtrat din sângele capilar în spațiul lui Bowman se numește filtrat sau urină primară.

în tubuli, unele substanțe sunt adăugate la filtrat ca parte a formării urinei, iar unele substanțe reabsorbite din filtrat și înapoi în sânge. Primul segment al acestor tubuli este tubul proximal convolut. Aici are loc absorbția aproape completă a substanțelor importante din punct de vedere nutrițional. În dispozitiv, Această secțiune este doar un canal drept, dar particulele de sânge care merg la filtrat trebuie să traverseze membrana menționată anterior și un strat de celule tubulare proximale renale. Al doilea segment al tubulilor este bucla Henle unde are loc reabsorbția apei și a ionilor din urină. Canalele de buclă ale dispozitivului se străduiesc să simuleze mecanismul contracurent al buclei Henle. La fel, bucla Henle necesită un număr de tipuri diferite de celule, deoarece fiecare tip de celulă are proprietăți și caracteristici de transport distincte. Acestea includ celulele membrelor descendente, celulele membrelor ascendente subțiri, celulele membrelor ascendente groase, celulele canalului de colectare corticală și celulele canalului de colectare medulară.

un pas spre validarea simulării dispozitivului microfluidic al comportamentului complet de filtrare și reabsorbție al unui nefron fiziologic ar include demonstrarea faptului că proprietățile de transport între sânge și filtrat sunt identice în ceea ce privește locul în care apar și ceea ce este lăsat de membrană. De exemplu, marea majoritate a transportului pasiv de apă are loc în tubul proximal și în membrul subțire descendent, sau transportul activ al NaCl are loc în mare parte în tubul proximal și în membrul ascendent gros. Cerințele de proiectare ale dispozitivului ar necesita ca fracția de filtrare din glomerul să varieze între 15-20% sau reabsorbția de filtrare în tubul proximal convoluat să varieze între 65-70% și, în final, concentrația de uree în urină (colectată la una dintre cele două ieșiri ale dispozitivului) să varieze între 200-400 mM.

un raport recent ilustrează un nefron biomimic pe dispozitivele microfluidice hidrogel cu stabilirea funcției de difuzie pasivă. Funcția fiziologică complexă a nefronului se realizează pe baza interacțiunilor dintre vase și tubuli (ambele sunt canale goale). Cu toate acestea, tehnicile convenționale de laborator se concentrează de obicei pe structuri 2D, cum ar fi petri-dish care nu are capacitatea de a recapitula fiziologia reală care apare în 3D. prin urmare, autorii au dezvoltat o nouă metodă de fabricare a microcanalelor funcționale, celulare și perfuzabile în hidrogelul 3d. Celulele epiteliale endoteliale și renale ale vaselor sunt cultivate în interiorul microcanalului hidrogel și formează acoperire celulară pentru a imita vasele și, respectiv, tubulii. Ei au folosit microscop confocal pentru a examina difuzia pasivă a unei molecule organice mici (de obicei medicamente) între vase și tubuli în hidrogel. Studiul demonstrează potențialul benefic de a imita fiziologia renală pentru medicina regenerativă și screeningul medicamentelor.

vas-on-a-chipEdit

bolile cardiovasculare sunt adesea cauzate de modificări ale structurii și funcției vaselor mici de sânge. De exemplu, ratele de hipertensiune auto-raportate sugerează că rata este în creștere, spune un raport din 2003 al National Health and Nutrition Examination Survey. O platformă microfluidică care simulează răspunsul biologic al unei artere nu numai că ar putea permite ecranelor bazate pe organe să apară mai frecvent pe parcursul unui studiu de dezvoltare a medicamentelor, ci și să ofere o înțelegere cuprinzătoare a mecanismelor care stau la baza modificărilor patologice ale arterelor mici și să dezvolte strategii de tratament mai bune. Axel Gunther de la Universitatea din Toronto susține că astfel de dispozitive bazate pe MEMS ar putea ajuta la evaluarea stării microvasculare a pacientului într-un cadru clinic (medicină personalizată).

metodele convenționale utilizate pentru examinarea proprietăților intrinseci ale vaselor de rezistență izolate (arteriole și artere mici cu diametre cuprinse între 30 și 300 de milimetri) includ tehnica miografiei sub presiune. Cu toate acestea, astfel de metode necesită în prezent personal calificat manual și nu sunt scalabile. O arteră pe un cip ar putea depăși mai multe dintre aceste limitări prin acomodarea unei artere pe o platformă care ar fi scalabilă, ieftină și, eventual, automatizată în fabricarea sa.

o platformă microfluidică bazată pe organe a fost dezvoltată ca un laborator pe un cip pe care poate fi fixat un vas de sânge fragil, permițând studierea factorilor determinanți ai defecțiunilor arterei de rezistență.

micromediul arterei se caracterizează prin temperatura înconjurătoare, presiunea transmurală și luminalul& concentrațiile medicamentului abluminal. Intrările multiple dintr-un micromediu provoacă o gamă largă de stimuli mecanici sau chimici pe celulele musculare netede (SMC) și celulele endoteliale (ECs) care aliniază pereții exteriori și luminali ai vasului, respectiv. Celulele endoteliale sunt responsabile pentru eliberarea vasoconstricției și a factorilor vasodilatatori, modificând astfel tonul. Tonul Vascular este definit ca gradul de constricție în interiorul unui vas de sânge în raport cu diametrul său maxim. Conceptele patogene consideră în prezent că modificările subtile ale acestui micromediu au efecte pronunțate asupra tonusului arterial și pot modifica sever rezistența vasculară periferică. Inginerii din spatele acestui design cred că o forță specifică constă în capacitatea sa de a controla și simula influențe spațiotemporale eterogene găsite în micromediu, în timp ce protocoalele de miografie au, în virtutea designului lor, stabilit doar micromedii omogene. Ei au demonstrat că, prin livrarea fenilefrinei printr-unul dintre cele două canale care asigură superfuzia pereților exteriori, partea orientată spre medicament s-a restrâns mult mai mult decât partea opusă medicamentului.

artera-pe-un-cip este proiectat pentru implantarea reversibilă a probei. Dispozitivul conține o rețea de microcanale, o zonă de încărcare a arterei și o zonă separată de inspecție a arterei. Există un microcanal utilizat pentru încărcarea segmentului arterei, iar atunci când puțul de încărcare este sigilat, este folosit și ca canal de perfuzie, pentru a reproduce procesul de livrare nutritivă a sângelui arterial într-un pat capilar din țesutul biologic. O altă pereche de microcanale servește la fixarea celor două capete ale segmentului arterial. În cele din urmă, ultima pereche de microcanale este utilizată pentru a furniza debite de superfuzie, pentru a menține activitatea fiziologică și metabolică a organului prin furnizarea unui mediu de susținere constant peste peretele abluminal. Un încălzitor termoelectric și un termorezistor sunt conectate la CIP și mențin temperaturile fiziologice în zona de inspecție a arterei.

protocolul de încărcare și fixare a probei de țesut în zona de inspecție ajută la înțelegerea modului în care această abordare recunoaște funcțiile întregului organ. După scufundarea segmentului de țesut în puțul de încărcare, procesul de încărcare este condus de o seringă care extrage un debit constant de soluție tampon la capătul îndepărtat al canalului de încărcare. Aceasta determină transportul arterei către poziția sa dedicată. Acest lucru se face cu fixare închisă și linii de intrare/ieșire superfusion. După oprirea pompei, presiunea sub-atmosferică este aplicată printr-unul dintre canalele de fixare. Apoi, după etanșarea încărcării bine închise, al doilea canal de fixare este supus unei presiuni sub-atmosferice. Acum artera este stabilită simetric în zona de inspecție, iar o presiune transmurală este resimțită de segment. Canalele rămase sunt deschise și perfuzia constantă și superfuzia sunt reglate folosind pompe de seringă separate.

vasele pe cipuri au fost aplicate pentru a studia multe procese de boală. De exemplu, Alireza Mashaghi și colegii săi au dezvoltat un model pentru a studia sindromul hemoragic viral, care implică pierderea integrității vasculare indusă de virus. Modelul a fost folosit pentru a studia boala virusului Ebola și pentru a studia medicamentele anti-Ebola.

Skin-on-a-chipEdit

pielea umană este prima linie de apărare împotriva multor agenți patogeni și poate fi ea însăși supusă unei varietăți de boli și probleme, cum ar fi cancerul și inflamația. Ca atare, aplicațiile skin-on-a-chip (soc) includ testarea produselor farmaceutice și cosmetice topice, studierea patologiei bolilor de piele și a inflamației și „crearea de teste celulare automate neinvazive” pentru a testa prezența antigenilor sau anticorpilor care ar putea denota prezența unui agent patogen. În ciuda varietății largi de aplicații potențiale, relativ puține cercetări au intrat în dezvoltarea unui skin-on-a-chip în comparație cu multe alte organe-on-a-chips, cum ar fi plămânii și rinichii. Probleme precum detașarea schelei de colagen din microcanale, diferențierea celulară incompletă și utilizarea predominantă a poli(dimetisiloxan) (PDMS) pentru fabricarea dispozitivelor, care s-a dovedit a scurge substanțele chimice în probe biologice și nu poate fi produsă în masă standardizarea stymie a unei platforme. O dificultate suplimentară este variabilitatea schelei de cultură celulară sau a substanței de bază în care se cultivă celulele, care este utilizată în dispozitivele skin-on-chip. În corpul uman, această substanță este cunoscută sub numele de matrice extracelulară.

matricea extracelulară (ECM) este compusă în principal din colagen, iar diverse schele pe bază de colagen au fost testate pe modele SoC. Colagenul tinde să se desprindă de coloana vertebrală microfluidică în timpul cultivării datorită contracției fibroblastelor. Un studiu a încercat să abordeze această problemă prin compararea calităților schelei de colagen din trei surse animale diferite: piele de porc, coadă de șobolan și picioare de rață. Alte studii s-au confruntat, de asemenea, cu probleme de detașare din cauza contracției, care poate problematic având în vedere că procesul de diferențiere completă a pielii poate dura până la câteva săptămâni. Problemele de contracție au fost evitate prin înlocuirea schelei de colagen cu o matrice dermică pe bază de fibrină, care nu s-a contractat. Diferențierea și formarea mai mare a straturilor celulare au fost, de asemenea, raportate în cultura microfluidică în comparație cu cultura statică tradițională, fiind de acord cu constatările anterioare ale interacțiunilor îmbunătățite celulă-celulă și celulă-matrice datorate perfuziei dinamice sau permeabilității crescute prin spații interstițiale datorită presiunii din fluxul continuu de medii. Această diferențiere și creștere îmbunătățită este considerată a fi în parte un produs al stresului de forfecare creat de gradientul de presiune de-a lungul unui microcanal datorită fluxului de fluid, care poate îmbunătăți, de asemenea, alimentarea cu nutrienți a celulelor care nu sunt direct adiacente mediului. În culturile statice, utilizate în echivalentele tradiționale ale pielii, celulele primesc nutrienți în mediu numai prin difuzie, în timp ce perfuzia dinamică poate îmbunătăți fluxul de nutrienți prin spațiile interstițiale sau golurile dintre celule. Această perfuzie a fost, de asemenea, demonstrată pentru a îmbunătăți formarea de joncțiune strânsă a stratului cornos, stratul exterior dur al epidermei, care este principala barieră în calea penetrării stratului de suprafață al pielii.

perfuzia dinamică poate îmbunătăți, de asemenea, viabilitatea celulară, demonstrată prin plasarea unui echivalent de piele comercial într-o platformă microfluidică care a prelungit durata de viață așteptată cu câteva săptămâni. Acest studiu timpuriu a demonstrat, de asemenea, importanța foliculilor de păr în modelele echivalente ale pielii. Foliculii de păr sunt calea principală în stratul subcutanat pentru cremele topice și alte substanțe aplicate pe suprafața pielii, o caracteristică pe care studiile mai recente nu au luat-o în considerare adesea.

Un studiu a dezvoltat un SoC format din trei straturi, epiderma, derma și stratul endotelial, separate prin membrane poroase, pentru a studia edemul, umflarea datorată acumulării de lichid extracelular, un răspuns comun la infecție sau rănire și un pas esențial pentru repararea celulară. S-a demonstrat că preaplicarea Dex, o cremă steroidică cu proprietăți antiinflamatorii, a redus această umflare în SoC.