Design of liquid scaffolds based on aqueous multi-phase systems (AMPS) for co-culture of microbes and mammalian cells

基于水性多相系统(AMPS)的液体支架设计,用于微生物和哺乳动物细胞的共培养

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2018-05742
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.04万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2019-01-01 至 2020-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Microbes are found throughout nature and are involved in every facet of human lives, from agriculture, to food production and human health. The microbiome, which describes the microenvironment where commensal microbes coexist and interact with host organism, is a complex and dynamic ecosystem that is difficult to recreate in the laboratory. This is mostly due to the fact that microbes grow much faster than mammalian cells, which will quickly overwhelm the culture and negatively affect mammalian cell survival. The proposed research program will address this unmet technological gap in host-microbe research by creating a family of polymer-based culture systems that can control the growth of microbes in confined droplet arrays that are physically separated, but remains chemically connected to surrounding mammalian cells. In this project, we aim to develop aqueous multi-phase system (AMPS) formulations in a model consisting of bacteria colonies in direct contact with human epithelial cells. In previous studies, we have demonstrated that aqueous solutions containing polyethylene glycol (PEG) and dextran (DEX) form two separate immiscible phases. These phases support the establishment of bacterial colonies and biofilms over an epithelial cell layer, where bacteria cultures are trapped in droplets' of DEX-rich phase solution to prevent overgrowth into surrounding PEG-rich medium. However, this prototype formulation was not ideal and well understood, thus posing significant negatively effects on mammalian cell viability and its toxicity toward microbes is unknown. Here we aim to design a family of biocompatible AMPS formation. We will screen a wide range of polymers to select those that are biocompatible. The ideal AMPS composition should also minimize diffusion barrier towards a wide spectrum of secreted biomolecules, including signalling peptides, hormones, and metabolites. Partitioning coefficients of biomolecules in candidate AMPS formulations will be evaluated using advanced proteomic analysis. Finally, candidate formulation will be tuned using known signalling pathways to ensure the establishment of indirect, native-like cell-cell communications between bacteria colonies and mammalian cells. This project will build the foundation for our understanding of biocompatible phase separation systems and aid future designs of advance culture platforms.
微生物遍布自然界,涉及人类生活的方方面面,从农业到食品生产和人类健康。微生物组描述了微生物与宿主生物共存并相互作用的微环境,是一个复杂而动态的生态系统,难以在实验室中重现。这主要是由于微生物的生长速度比哺乳动物细胞快得多,这将迅速压倒培养物并对哺乳动物细胞的存活产生负面影响。拟议的研究计划将通过创建一个基于聚合物的培养系统家族来解决宿主微生物研究中这一未满足的技术差距,该系统可以控制物理分离的有限液滴阵列中微生物的生长,但仍然与周围的哺乳动物细胞化学连接。在这个项目中,我们的目标是在由与人类上皮细胞直接接触的细菌菌落组成的模型中开发水性多相系统(AMPS)制剂。在以前的研究中,我们已经证明,含有聚乙二醇(PEG)和葡聚糖(DEX)的水溶液形成两个独立的不混溶相。这些相支持在上皮细胞层上建立细菌菌落和生物膜,其中细菌培养物被捕获在富含DEX相溶液的液滴中以防止过度生长到周围富含PEG的培养基中。然而,这种原型制剂并不理想,也没有得到很好的理解,因此对哺乳动物细胞活力造成了显著的负面影响,其对微生物的毒性也是未知的。在这里,我们的目标是设计一个家庭的生物相容性AMPS形成。我们将筛选范围广泛的聚合物,以选择那些生物相容性。理想的AMPS组合物还应使对广谱分泌的生物分子(包括信号肽、激素和代谢物)的扩散屏障最小化。将使用先进的蛋白质组学分析评估候选AMPS制剂中生物分子的分配系数。最后,将使用已知的信号传导途径来调整候选制剂,以确保在细菌菌落和哺乳动物细胞之间建立间接的、天然样的细胞间通信。该项目将为我们理解生物相容性相分离系统奠定基础,并有助于未来先进培养平台的设计。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Leung, Brendan其他文献

Fabrication of cells containing gel modules to assemble modular tissue-engineered constructs
  • DOI:
    10.1038/nprot.2006.443
  • 发表时间:
    2006-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    14.8
  • 作者:
    McGuigan, Alison P.;Leung, Brendan;Sefton, Michael V.
  • 通讯作者:
    Sefton, Michael V.

Leung, Brendan的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Leung, Brendan', 18)}}的其他基金

Design of liquid scaffolds based on aqueous multi-phase systems (AMPS) for co-culture of microbes and mammalian cells
基于水性多相系统(AMPS)的液体支架设计,用于微生物和哺乳动物细胞的共培养
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05742
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Design of liquid scaffolds based on aqueous multi-phase systems (AMPS) for co-culture of microbes and mammalian cells
基于水性多相系统(AMPS)的液体支架设计,用于微生物和哺乳动物细胞的共培养
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05742
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Design of liquid scaffolds based on aqueous multi-phase systems (AMPS) for co-culture of microbes and mammalian cells
基于水性多相系统(AMPS)的液体支架设计,用于微生物和哺乳动物细胞的共培养
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05742
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Design of liquid scaffolds based on aqueous multi-phase systems (AMPS) for co-culture of microbes and mammalian cells
基于水性多相系统(AMPS)的液体支架设计,用于微生物和哺乳动物细胞的共培养
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05742
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Design of liquid scaffolds based on aqueous multi-phase systems (AMPS) for co-culture of microbes and mammalian cells
基于水性多相系统(AMPS)的液体支架设计,用于微生物和哺乳动物细胞的共培养
  • 批准号:
    DGECR-2018-00155
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Launch Supplement
Fabrication of functional 3-D cardiac tissue implant using a modular tissue enginnering construct
使用模块化组织工程结构制造功能性 3D 心脏组织植入物
  • 批准号:
    348677-2007
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Postgraduate Scholarships - Doctoral
Fabrication of functional 3-D cardiac tissue implant using a modular tissue enginnering construct
使用模块化组织工程结构制造功能性 3D 心脏组织植入物
  • 批准号:
    348677-2007
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Postgraduate Scholarships - Doctoral

相似国自然基金

均相液相生物芯片检测系统的构建及其在癌症早期诊断上的应用
  • 批准号:
    82372089
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
研究和探索一维范德华材料中的Luttinger liquid物理和摩尔超晶格物理
  • 批准号:
    12174335
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    62 万元
  • 项目类别:
    面上项目
HNRNPK-Xist液液相分离促进X染色体失活
  • 批准号:
    32100547
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Rbm14的相分离在胚胎发育中的功能及作用机理研究
  • 批准号:
    32000556
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
蛋白质液-液相变环境中DNA G-四链体结构的形成与功能研究
  • 批准号:
    32000866
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Hedgehog信号通路与应激颗粒的交互作用及其功能研究
  • 批准号:
    31970755
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
应用iTRAQ定量蛋白组学方法分析乳腺癌新辅助化疗后相关蛋白质的变化
  • 批准号:
    81150011
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
各向同性淬致无序环境中层列型液晶A-C相变
  • 批准号:
    11004241
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高交联液晶环氧树脂的形状记忆特性研究
  • 批准号:
    20974121
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于溶致液晶水凝胶模拟生物矿化中大分子的时空效应
  • 批准号:
    20676138
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Novel Bioresorbable Vascular Scaffolds with Uniform Biodegradation
具有均匀生物降解性的新型生物可吸收血管支架
  • 批准号:
    10930188
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
MASTER Scaffolds for Rapid, Single-Step Manufacture and Prototyping of CAR-T cells
用于快速、单步制造 CAR-T 细胞和原型制作的 MASTER 支架
  • 批准号:
    10713795
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
Bioinstructive Scaffolds for Potent and Affordable CAR-T Cell Therapy Against Brain Tumors
用于有效且经济实惠的针对脑肿瘤的 CAR-T 细胞疗法的生物指导支架
  • 批准号:
    10800468
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
Biomaterial Scaffolds for In Vivo CAR T Cell Manufacture
用于体内 CAR T 细胞制造的生物材料支架
  • 批准号:
    10739094
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
3D Bioprinting of Strong Living Scaffolds
坚固生命支架的 3D 生物打印
  • 批准号:
    10682568
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
Development of bioinert hierachical materials for exploring cellular mechanosensing of liquid scaffolds
开发生物惰性分层材料以探索液体支架的细胞机械传感
  • 批准号:
    22H00596
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Design of liquid scaffolds based on aqueous multi-phase systems (AMPS) for co-culture of microbes and mammalian cells
基于水性多相系统(AMPS)的液体支架设计,用于微生物和哺乳动物细胞的共培养
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05742
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
3D Bioprinting of Strong Living Scaffolds
坚固生命支架的 3D 生物打印
  • 批准号:
    10528130
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
Design of liquid scaffolds based on aqueous multi-phase systems (AMPS) for co-culture of microbes and mammalian cells
基于水性多相系统(AMPS)的液体支架设计,用于微生物和哺乳动物细胞的共培养
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05742
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Development/Validation of Rete Testis Microcannulation for the Assessment of Novel Chemical Scaffolds That Penetrate the Blood Testis Barrier
睾丸网微插管的开发/验证,用于评估穿透血睾屏障的新型化学支架
  • 批准号:
    10490286
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了