Microfluidic devices as tools for mimicking the in vivo environment

New Journal of Chemistry

Volumn 35, Issue 5, 2011, Pages 979-990

  Ziółkowska, Karina ^a   Kwapiszewski, Radosław ^a   Brzózka, Zbigniew ^a  

^a WARSAW UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Poland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DIMETICONE; GLASS; POLY(METHYL METHACRYLATE); POLYCARBONATE; POLYMER; SILICON;

CELL CULTURE; CELL FUNCTION; COCULTURE; EXTRACELLULAR MATRIX; HUMAN; IN VITRO STUDY; IN VIVO STUDY; LABORATORY APPARATUS, EQUIPMENT AND SUPPLIES; MAMMAL; MICROFLUIDIC DEVICE; MICROTECHNOLOGY; MONOLAYER CULTURE; NONHUMAN; PRIORITY JOURNAL; REVIEW;

EID: 79955453508     PISSN: 11440546     EISSN: 13699261     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0nj00709a     Document Type: Review

References (170)

1. K. M. Nicholson M. C. Bibby R. M. Phillips Eur. J. Cancer 1997 33 1291 1298
2. A. Carrel J. Exp. Med. 1912 15 516 528
3. J. R. Masters Nat. Rev. Cancer 2002 2 315 319
4. R. Langer J. P. Vacanti Science 1993 260 920 926
5. E. Cukierman R. Pankov K. M. Yamada Curr. Opin. Cell Biol. 2002 14 633 639
6. K. M. Yamada E. Cukierman Cell 2007 130 601 610
7. L. G. Griffith M. A. Swartz Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2006 7 211 224
8. R. Z. Lin H. Y. Chang Biotechnol. J. 2008 3 1172 1184
9. L. Y. Wu D. Di Carlo L. P. Lee Biomed. Microdevices 2007 10 197 202
10. A. Guillouzo C. Guguen-Guillouzo Expert Opin. Drug Metab. Toxicol. 2008 4 1279 1294
11. J. Friedrich R. Ebner L. A. Kunz-Schughart Int. J. Radiat. Biol. 2007 83 849 871
12. T. A. Desai Med. Eng. Phys. 2000 22 595 606
13. C. Fischbach R. Chen T. Matsumoto T. Schmelzle J. S. Brugge P. J. Polverini D. J. Mooney Nat. Methods 2007 4 855 860
14. S. J. Seo I. Y. Kim Y. J. Choi T. Akaike C. S. Cho Biomaterials 2006 27 1487 1495
15. J. M. Kelm N. E. Timmins C. J. Brown M. Fussenegger L. K. Nielsen Biotechnol. Bioeng. 2003 83 173 180
16. J. T. Borenstein H. Terai K. R. King E. J. Weinberg M. R. Kaazempur-Mofrad J. P. Vacanti Biomed. Microdevices 2002 4 167 175
17. K. S. Cunningham A. I. Gotlieb Lab. Invest. 2005 85 9 23
18. B. R. Blackman G. Garcia-Cardena M. A. Gimbrone Jr J. Biomech. Eng. 2002 124 397 407
19. J. T. Keane D. Ryan P. P. Gray Biotechnol. Bioeng. 2003 81 211 220
20. H. Andersson A. Van Den Berg Lab Chip 2004 4 98 103
21. K. Bhadriraju C. S. Chen Drug Discovery Today 2002 7 612 620
22. T. H. Park M. L. Shuler Biotechnol. Prog. 2003 19 243 253
23. J. Shim T. F. Bersano-Begey X. Zhu A. H. Tkaczyk J. J. Linderman S. Takayama Curr. Top. Med. Chem. 2003 3 687 703
24. E. T. Den Braber J. E. De Ruijter L. A. Ginsel A. F. Von Recum J. A. Jansen Can. Assoc. Radiol. J. 1998 49 291 300
25. J. Deutsch D. Motlagh B. Russell T. A. Desai J. Biomed. Mater. Res. 2000 53 267 275
26. S. N. Bhatia M. L. Yarmush M. Toner J. Biomed. Mater. Res. 1997 34 189 199
27. A. Folch M. Toner Annu. Rev. Biomed. Eng. 2000 2 227 256
28. A. Folch M. Toner Biotechnol. Prog. 1998 14 388 392
29. T. G. van Kooten J. F. Whitesides A. von Recum J. Biomed. Mater. Res. 1998 43 1 14
30. S. Takayama E. Ostuni P. LeDuc K. Naruse D. E. Ingber G. M. Whitesides Nature 2001 411 1016
31. I. K. Glasgow H. C. Zeringue D. J. Beebe S. J. Choi J. T. Lyman N. G. Chan M. B. Wheeler IEEE Trans. Biomed. Eng. 2001 48 570 578
32. G. M. Walker M. S. Ozers D. J. Beebe Biomed. Microdevices 2002 4 161 166
33. J. El-Ali P. K. Sorger K. F. Jensen Nature 2006 442 403 411
34. S. Chung R. Sudo P. J. Mack C. R. Wan V. Vickerman R. D. Kamm Lab Chip 2009 9 269 275
35. N. Futai W. Gu J. W. Song S. Takayama Lab Chip 2006 6 149 154
36. B. L. Gray D. K. Lieu S. D. Collins R. L. Smith A. I. Barakat Biomed. Microdevices 2002 4 9 16
37. T. K. Hsiai S. K. Cho H. M. Honda S. Hama M. Navab L. L. Demer C. M. Ho Ann. Biomed. Eng. 2002 30 646 656
38. A. Y. Hsiao Y. S. Torisawa Y. C. Tung S. Sud R. S. Taichman K. J. Pienta S. Takayama Biomaterials 2009 30 3020 3027
39. C. P. Huang J. Lu H. Seon A. P. Lee L. A. Flanagan H. Y. Kim A. J. Putnam N. L. Jeon Lab Chip 2009 9 1740 1748
40. L. Kim Y.-. Toh J. Voldman H. Yu Lab Chip 2007 7 681 694
41. L. Kim M. D. Vahey H. Y. Lee J. Voldman Lab Chip 2006 6 394 406
42. E. Leclerc B. David L. Griscom B. Lepioufle T. Fujii P. Layrolle C. Legallaisa Biomaterials 2006 27 586 595
43. E. Leclerc Y. Sakai T. Fujii Biotechnol. Prog. 2004 20 750 755
44. T. Liu B. Lin J. Qin Lab Chip 2010 10 1671 1677
45. M. Ni W. H. Tong D. Choudhury N. A. A. Rahim C. Iliescu H. Yu Int. J. Mol. Sci. 2009 10 5411 5441
46. A. Ould-Dris P. Paullier L. Griscom C. Legallais E. Leclerc J. Membr. Sci. 2010 352 116 125
47. J. W. Song W. Gu N. Futai K. A. Warner J. E. Nor S. Takayama Anal. Chem. 2005 77 3993 3999
48. Y. C. Toh T. C. Lim D. Tai G. Xiao D. van Noort H. Yu Lab Chip 2009 9 2026 2035
49. Y. C. Toh C. Zhang J. Zhang Y. M. Khong S. Chang V. D. Samper D. van Noort D. W. Hutmacher H. Yu Lab Chip 2007 7 302 309
50. A. Tourovskaia X. Figueroa-Masot A. Folch Lab Chip 2005 5 14 19
51. Y. S. Torisawa H. Shiku T. Yasukawa M. Nishizawa T. Matsue Biomaterials 2005 26 2165 2172
52. K. Ziolkowska E. Jedrych R. Kwapiszewski J. Lopacinska M. Skolimowski M. Chudy Sens. Actuators, B 2010 145 533 542
53. M. Yang C.-. Li J. Yang Anal. Chem. 2002 74 3991 4001
54. C. Yi C.-. Li S. Ji M. Yang Anal. Chim. Acta 2006 560 1 23
55. M. M. Wang E. Tu D. E. Raymond J. M. Yang H. Zhang N. Hagen B. Dees E. M. Mercer A. H. Forster I. Kariv P. J. Marchand W. F. Butler Nat. Biotechnol. 2004 23 83 87
56. R. W. Applegate Jr J. Squier T. Vestad J. Oakey D. W. Marr P. Bado M. A. Dugan A. A. Said Lab Chip 2006 6 422 426
57. D. Figeys D. Pinto Anal. Chem. 2000 72 330A 335A
58. D. Holmes H. Morgan N. G. Green Biosens. Bioelectron. 2006 21 1621 1630
59. D. Huh W. Gu Y. Kamotani J. B. Grotberg S. Takayama Physiol. Meas. 2005 26 R73 98
60. C.-. Lin A. Chen C.-. Lin Biomed. Microdevices 2007 10 55 63
61. R. B. Brown J. Audet J. R. Soc. Interface 2008 5 Suppl2 S131 8
62. G. Ocvirk H. Salimi-Moosavi R. J. Szarka E. A. Arriaga P. E. Andersson R. Smith N. J. Dovichi D. J. Harrison Proc. IEEE 2004 92 115 125
63. H. Andersson A. Van den Berg Sens. Actuators, B 2003 92 315 325
64. A. M. Clark K. M. Sousa C. Jennings O. A. MacDougald R. T. Kennedy Anal. Chem. 2009 81 2350 2356
65. A. Huebner L. F. Olguin D. Bratton G. Whyte W. T. Huck A. J. de Mello J. B. Edel C. Abell F. Hollfelder Anal. Chem. 2008 80 3890 3896
66. R. S. Martin P. D. Root D. M. Spence Analyst 2006 131 1197 1206
67. H. Yan B. Zhang H. Wu Electrophoresis 2008 29 1775 1786
68. S. Takayama E. Ostuni P. LeDuc K. Naruse D. E. Ingber G. M. Whitesides Chem. Biol. 2003 10 123 130
69. A. R. Wheeler W. R. Throndset R. J. Whelan A. M. Leach R. N. Zare Y. H. Liao K. Farrell I. D. Manger A. Daridon Anal. Chem. 2003 75 3581 3586
70. T. D. Chung H. C. Kim Electrophoresis 2007 28 4511 4520
71. L. Yu H. Huang X. Dong D. Wu J. Qin B. Lin Electrophoresis 2008 29 5055 5060
72. F. Lin W. Saadi S. W. Rhee S. J. Wang S. Mittal N. L. Jeon Lab Chip 2004 4 164 167
73. P. J. Hung P. J. Lee P. Sabounchi N. Aghdam R. Lin L. P. Lee Lab Chip 2005 5 44 48
74. D. Kloß M. Fischer A. Rothermel J. C. Simon A. A. Robitzki Lab Chip 2008 8 879 884
75. D. M. Thompson K. R. King K. J. Wieder M. Toner M. L. Yarmush A. Jayaraman Anal. Chem. 2004 76 4098 4103
76. N. Li Jeon H. Baskaran S. K. Dertinger G. M. Whitesides L. Van de Water M. Toner Nat. Biotechnol. 2002 20 826 830
77. G. M. Walker J. Sai A. Richmond M. Stremler C. Y. Chun J. P. Wikswo Lab Chip 2005 5 611 618
78. V. V. Abhyankar M. A. Lokuta A. Huttenlocher D. J. Beebe Lab Chip 2006 6 389 393
79. Nuffield Council on Bioethics, The Ethics of Research Involving Animals, Nuffield Council on Bioethics, London, 2005
80. The European Parliament and the Council of the European Union, On the Community code relating to medicinal products for human use, Directive 2001/83/EC of the European Parliament and of the Council of 6 November 2001
81. A. Rangarajan S. J. Hong A. Gifford R. A. Weinberg Cancer Cell 2004 6 171 183
82. A. Sivaraman J. K. Leach S. Townsend T. Iida B. J. Hogan D. B. Stolz R. Fry L. D. Samson S. R. Tannenbaum L. G. Griffith Curr. Drug Metab. 2005 6 569 591
83. G. M. Walker H. C. Zeringue D. J. Beebe Lab Chip 2004 4 91 97
84. C. H. Chen Y. Lu M. L. Y. Sin K. E. Mach D. D. Zhang V. Gau J. C. Liao P. K. Wong Anal. Chem. 2010 82 1012 1019
85. K. J. Regehr M. Domenech J. T. Koepsel K. C. Carver S. J. Ellison-Zelski W. L. Murphy L. A. Schuler E. T. Alarid D. J. Beebe Lab Chip 2009 9 2132 2139
86. K. Mehta J. J. Linderman Biotechnol. Bioeng. 2006 94 596 609
87. S. M. Kim S. H. Lee K. Y. Suh Lab Chip 2008 8 1015 1023
88. N. Korin A. Bransky U. Dinnar S. Levenberg Biomed. Microdevices 2008 11 87 94
89. J. Park F. Berthiaume M. Toner M. L. Yarmush A. W. Tilles Biotechnol. Bioeng. 2005 90 632 644
90. M. R. Davidson D. J. E. Harvie Chem. Eng. Sci. 2007 62 4229 4240
91. T. M. Squires S. R. Quake Rev. Mod. Phys. 2005 77 977 1026
92. H. Yu I. Meyvantsson I. A. Shkel D. J. Beebe Lab Chip 2005 5 1089 1095
93. T. M. Keenan A. Folch Lab Chip 2008 8 34 57
94. D. Beebe M. Wheeler H. Zeringue E. Walters S. Raty Theriogenology 2002 57 125 135
95. S. Raty E. M. Walters J. Davis H. Zeringue D. J. Beebe S. L. Rodriguez-Zas M. B. Wheeler Lab Chip 2004 4 186 190
96. B. Alberts, D. Bray, K. Hopkin, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts and P. Walter, Essential Cell Biology: An Introduction to the Molecular Biology of the Cell, Garland Publishing, Inc., New York, London, 1997
97. R. I. Freshney, Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique, John Wiley and Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 5th edn, 2005
98. F. K. Balagadde L. You C. L. Hansen F. H. Arnold S. R. Quake Science 2005 309 137 140
99. R. Fernandes X. Luo C. Y. Tsao G. F. Payne R. Ghodssi G. W. Rubloff W. E. Bentley Lab Chip 2010 10 1128 1134
100. K. E. Petersen Proc. IEEE 1982 70 420 457
101. L. Székely A. Guttman Electrophoresis 2005 26 4590 4604
102. S. Kal Def. Sci. J. 2007 57 209 224
103. M. J. Powers K. Domansky M. R. Kaazempur-Mofrad A. Kalezi A. Capitano A. Upadhyaya P. Kurzawski K. E. Wack D. B. Stolz R. Kamm L. G. Griffith Biotechnol. Bioeng. 2002 78 257 269
104. W.-. Su Y.-. Liao C.-. Lin L.-. Li J. Biomed. Mater. Res. Part A 2010 93 1463 1469
105. J. Zhou A. V. Ellis N. H. Voelcker Electrophoresis 2010 31 2 16
106. M. Chudy I. Grabowska P. Ciosek A. Filipowicz-Szymanska D. Stadnik I. Wyzkiewicz E. Jedrych M. Juchniewicz M. Skolimowski K. Ziolkowska R. Kwapiszewski Anal. Bioanal. Chem. 2009 395 647 668
107. N. Lewandowska A. Dybko M. Chudy M. Wcisło E. Pobozy Z. Brzózka Pol. J. Chem. 2006 80 1799 1806
108. P. B. Allen D. T. Chiu Anal. Chem. 2008 80 7153 7157
109. A. De Mello Lab Chip 2002 2 31N 36N
110. J. C. McDonald D. C. Duffy J. R. Anderson D. T. Chiu H. Wu O. J. Schueller G. M. Whitesides Electrophoresis 2000 21 27 40
111. J. C. McDonald G. M. Whitesides Acc. Chem. Res. 2002 35 491 499
112. M. L. Chabinyc D. T. Chiu J. C. McDonald A. D. Stroock J. F. Christian A. M. Karger G. M. Whitesides Anal. Chem. 2001 73 4491 4498
113. K. Liu Y. Tian R. Pitchimani M. Huang H. Lincoln D. Pappas Talanta 2009 79 333 338
114. K. J. Regehr M. Domenech J. T. Koepsel K. C. Carver S. J. Ellison-Zelski W. L. Murphy L. A. Schuler E. T. Alarid D. J. Beebe Lab Chip 2009 9 2132 2139
115. M. Juchniewicz M. Chudy Z. Brzózka A. Dybko Microfluid. Nanofluid. 2009 7 733 737
116. A. D. van der Meer A. A. Poot M. H. Duits J. Feijen I. Vermes J. Biomed. Biotechnol. 2009 2009 823148
117. K. Zukowski M. Chudy A. Dybko Z. Brzózka Electrical Rev. 2010 86 154 156
118. A. B. Fisher S. Chien A. I. Barakat R. M. Nerem Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2001 281 L529 33
119. E. Tkachenko E. Gutierrez M. H. Ginsberg A. Groisman Lab Chip 2009 9 1085 1095
120. E. W. Young A. R. Wheeler C. A. Simmons Lab Chip 2007 7 1759 1766
121. J. T. Borenstein M. M. Tupper P. J. MacK E. J. Weinberg A. S. Khalil J. Hsiao G. García-Cardeña Biomed. Microdevices 2009 12 71 79
122. M. D. Nguyen G. Giridharan S. D. Prabhu P. Sethu Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 2009 2009 1060 1063
123. G. A. Giridharan M. D. Nguyen R. Estrada V. Parichehreh T. Hamid M. A. Ismahil S. D. Prabhu P. Sethu Anal. Chem. 2010 82 7581 7587
124. W. Cheng N. Klauke G. Smith J. M. Cooper Electrophoresis 2010 31 1405 1413
125. F. Pampaloni E. H. Stelzer A. Masotti Recent Pat. Biotechnol. 2009 3 103 117
126. B. Geiger A. Bershadsky R. Pankov K. M. Yamada Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2001 2 793 805
127. E. W. Raines Int. J. Exp. Pathol. 2001 81 173 182
128. M. Thery V. Racine A. Pepin M. Piel Y. Chen J. B. Sibarita M. Bornens Nat. Cell Biol. 2005 7 947 953
129. M. D. Tang A. P. Golden J. Tien J. Am. Chem. Soc. 2003 125 12988 12989
130. M. D. Tang A. P. Golden J. Tien J. Am. Chem. Soc. 2003 125 12988 12989
131. D. R. Albrecht G. H. Underhill T. B. Wassermann R. L. Sah S. N. Bhatia Nat. Methods 2006 3 369 375
132. Y. Wen X. Zhang S. T. Yang Biotechnol. Prog. 2010 26 1135 1144
133. S. A. Lee S. E. Chung W. Park S. H. Lee S. Kwon Lab Chip 2009 9 1670 1675
134. T. Sun R. Smallwood S. MacNeil J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2009 20 1483 1493
135. E. Leclerc A. Corlu L. Griscom R. Baudoin C. Legallais Biomaterials 2006 27 4109 4119
136. E. Leclerc R. Baudoin A. Corlu L. Griscom J. Luc Duval C. Legallais Biomaterials 2007 28 1820 1829
137. L. Rowe M. Almasri K. Lee N. Fogleman G. J. Brewer Y. Nam B. C. Wheeler J. Vukasinovic A. Glezer A. B. Frazier Lab Chip 2007 7 475 482
138. K. Musick D. Khatami B. C. Wheeler Lab Chip 2009 9 2036 2042
139. W. Ryu S. W. Min K. E. Hammerick M. Vyakarnam R. S. Greco F. B. Prinz R. J. Fasching Biomaterials 2007 28 1174 1184
140. J. B. Kim Semin. Cancer Biol. 2005 15 365 377
141. J. Debnath J. S. Brugge Nat. Rev. Cancer 2005 5 675 688
142. M. Wartenberg F. Donmez F. C. Ling H. Acker J. Hescheler H. Sauer FASEB J. 2001 15 995 1005
143. M. D. Ungrin C. Joshi A. Nica C. Bauwens P. W. Zandstra PLoS One 2008 3 e1565
144. Y.-. Torisawa A. Takagi Y. Nashimoto T. Yasukawa H. Shiku T. Matsue Biomaterials 2007 28 559 566
145. M. A. D. Faute L. Laurent D. Ploton M.-. Poupon J.-. Jardillier H. Bobichon Clin. Exp. Metastasis 2002 19 161 168
146. B. Desoize D. Gimonet J.-. Jardiller Anticancer Res. 1998 18 4147 4158
147. H. Yamazoe T. Okuyama H. Suzuki J. Fukuda Acta Biomater. 2010 6 526 533
148. W. Tan T. A. Desai Biomaterials 2004 25 1355 1364
149. D. Huh B. D. Matthews A. Mammoto M. Montoya-Zavala H. Y. Hsin D. E. Ingber Science 2010 328 1662 1668
150. K. C. Chaw M. Manimaran E. H. Tay S. Swaminathan Lab Chip 2007 7 1041 1047
151. J. W. Song S. P. Cavnar A. C. Walker K. E. Luker M. Gupta Y.-C. Tung G. D. Luker S. Takayama PLoS ONE 2009 4 e5756
152. Y. Nahmias F. Berthiaume M. L. Yarmush Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 2007 103 309 329
153. A. Ghanem M. L. Shuler Biotechnol. Prog. 2000 16 334 345
154. H. Otsuka A. Hirano Y. Nagasaki T. Okano Y. Horiike K. Kataoka ChemBioChem 2004 5 850 855
155. J. Fukuda Y. Sakai K. Nakazawa Biomaterials 2006 27 1061 1070
156. R. Baudoin A. Corlu L. Griscom C. Legallais E. Leclerc Toxicol. in Vitro 2007 21 535 544
157. E. Leclerc Y. Sakai T. Fujii Biomed. Microdevices 2003 5 109 114
158. C. Zhang S. M. Chia S. M. Ong S. Zhang Y. C. Toh D. van Noort H. Yu Biomaterials 2009 30 3847 3853
159. R. Mori Y. Sakai K. Nakazawa J. Biosci. Bioeng. 2008 106 237 242
160. J. Fukuda A. Khademhosseini Y. Yeo X. Yang J. Yeh G. Eng J. Blumling C. F. Wang D. S. Kohane R. Langer Biomaterials 2006 27 5259 5267
161. C. Zhang Z. Zhao N. A. Abdul Rahim D. Van Noort H. Yu Lab Chip 2009 9 3185 3192
162. A. Ghanem M. L. Shuler Biotechnol. Prog. 2000 16 471 479
163. M. L. Shuler A. Ghanem D. Quick M. C. Wong P. Miller Biotechnol. Bioeng. 1996 52 45 60
164. K. Viravaidya M. L. Shuler Biotechnol. Prog. 2008 20 590 597
165. K. Viravaidya M. L. Shuler Biotechnol. Prog. 2002 18 174 181
166. D. A. Tatosian M. L. Shuler Biotechnol. Bioeng. 2009 103 187 198
167. G. J. Mahler M. B. Esch R. P. Glahn M. L. Shuler Biotechnol. Bioeng. 2009 104 193 205
168. M. B. Esch J. H. Sung M. L. Shuler J. Biotechnol. 2010 148 64 69
169. J. Jacobsen B. Van Deurs M. Pedersen M. R. Rassing Int. J. Pharm. 1995 125 165 184
170. W. L. Grayson T. P. Martens G. M. Eng M. Radisic G. Vunjak-Novakovic Semin. Cell Dev. Biol. 2009 20 665 673