On being the right size: Scaling effects in designing a human-on-a-chip

Integrative Biology (United Kingdom)

Volumn 5, Issue 9, 2013, Pages 1149-1161

  Moraes, Christopher ^a   Labuz, Joseph M ^a   Leung, Brendan M ^a   Inoue, Mayumi ^b   Chun, Tae Hwa ^b   Takayama, Shuichi ^a,c  

^a UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

^b UNIVERSITY OF MICHIGAN MEDICAL SCHOOL   (United States)

^c Ulsan National Institute of Science and Technology   (South Korea)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BLOOD SUBSTITUTE;

ADIPOSE TISSUE; ADRENAL GLAND; ALLOMETRY; ARTICLE; BASAL METABOLIC RATE; CELL CULTURE; COMPARTMENT MODEL; CULTURE MEDIUM; GLUCOSE TRANSPORT; HEART; HUMAN; HUMAN CELL; HUMAN ON A CHIP; HUMAN TISSUE; IN VITRO STUDY; IN VIVO STUDY; KIDNEY; LIVER; LUNG; MICROTECHNOLOGY; NONHUMAN; PRIORITY JOURNAL;

ADIPOSE TISSUE; BASAL METABOLISM; BIOMIMETICS; COMPUTER SIMULATION; GLUCOSE; HUMANS; TISSUE ENGINEERING;

EID: 84882683226     PISSN: 17579694     EISSN: 17579708     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3ib40040a     Document Type: Article

References (86)

1. D. Huh Y. Torisawa G. A. Hamilton H. J. Kim D. E. Ingber Lab Chip 2012 12 2156
2. C. Moraes G. Mehta S. C. Lesher-Perez S. Takayama Ann. Biomed. Eng. 2012 40 1211 1227
3. J. H. Sung M. B. Esch J.-M. Prot C. J. Long A. Smith J. J. Hickman M. L. Shuler Lab Chip 2013 13 1201 1212
4. C. Moraes Y. Sun C. A. Simmons Integr. Biol. 2011 3 959 971
5. N. J. Douville P. Zamankhan Y.-C. Tung R. Li B. L. Vaughan C.-F. Tai J. White P. J. Christensen J. B. Grotberg S. Takayama Lab Chip 2011 11 609 619
6. 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
7. M. Nikkhah F. Edalat S. Manoucheri A. Khademhosseini Biomaterials 2012 33 5230 5246
8. A. L. Hook D. G. Anderson R. Langer P. Williams M. C. Davies M. R. Alexander Biomaterials 2010 31 187 198
9. D. Huh B. D. Matthews A. Mammoto M. Montoya-Zavala H. Y. Hsin D. E. Ingber Science 2010 328 1662 1668
10. D. Huh H. Fujioka Y. C. Tung N. Futai R. Paine J. B. Grotberg S. Takayama Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 18886 18891
11. J. H. Sung M. L. Shuler Ann. Biomed. Eng. 2012 40 1289 1300
12. M. B. Esch T. L. King M. L. Shuler Annu. Rev. Biomed. Eng. 2011 13 55 72
13. I. Roberts I. Kwan P. Evans S. Haig Br. Med. J. 2002 324 474 476
14. J. Seok H. S. Warren A. G. Cuenca M. N. Mindrinos H. V. Baker W. Xu D. R. Richards G. P. McDonald-Smith H. Gao L. Hennessy C. C. Finnerty C. M. López S. Honari E. E. Moore J. P. Minei J. Cuschieri P. E. Bankey J. L. Johnson J. Sperry A. B. Nathens T. R. Billiar M. A. West M. G. Jeschke M. B. Klein R. L. Gamelli N. S. Gibran B. H. Brownstein C. Miller-Graziano S. E. Calvano P. H. Mason J. P. Cobb L. G. Rahme S. F. Lowry R. V. Maier L. L. Moldawer D. N. Herndon R. W. Davis W. Xiao R. G. Tompkins A. Abouhamze U. G. J. Balis D. G. Camp A. K. De B. G. Harbrecht D. L. Hayden A. Kaushal G. E. O'Keefe K. T. Kotz W. Qian D. A. Schoenfeld M. B. Shapiro G. M. Silver R. D. Smith J. D. Storey R. Tibshirani M. Toner J. Wilhelmy B. Wispelwey W. H. Wong Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013 110 3507 3512
15. W. Yin E. Carballo-Jane D. G. McLaren V. H. Mendoza K. Gagen N. S. Geoghagen L. A. McNamara J. N. Gorski G. J. Eiermann A. Petrov M. Wolff X. Tong L. C. Wilsie T. E. Akiyama J. Chen A. Thankappan J. Xue X. Ping G. Andrews L. A. Wickham C. L. Gai T. Trinh A. A. Kulick M. J. Donnelly G. O. Voronin R. Rosa A.-M. Cumiskey K. Bekkari L. J. Mitnaul O. Puig F. Chen R. Raubertas P. H. Wong B. C. Hansen K. S. Koblan T. P. Roddy B. K. Hubbard A. M. Strack J. Lipid Res. 2012 53 51 65
16. A. P. Li C. Bode Y. Sakai Chem.-Biol. Interact. 2004 150 129 136
17. A. P. Li ALTEX 2008 25 33 42
18. K. Viravaidya A. Sin M. L. Shuler Biotechnol. Prog. 2004 20 316 323
19. C. Zhang Z. Zhao N. A. A. Rahim D. van Noort H. Yu Lab Chip 2009 9 3185
20. Y. Imura E. Yoshimura K. Sato Anal. Sci. 2012 28 197 199
21. P. M. van Midwoud M. T. Merema E. Verpoorte G. M. M. Groothuis Lab Chip 2010 10 2778
22. D. Mazzei M. a. Guzzardi S. Giusti A. Ahluwalia Biotechnol. Bioeng. 2010 106 127 137
23. B. Vinci D. Cavallone G. Vozzi D. Mazzei C. Domenici M. Brunetto A. Ahluwalia Biotechnol. J. 2010 5 232 241
24. J. B. S. Haldane, Possible worlds, Chatto and Windus, London, 1927
25. J. H. Sung M. L. Shuler Lab Chip 2009 9 1385 1394
26. J. Wikswo F. E. Block D. E. Cliffel J. Enders C. R. Goodwin C. C. Marasco D. A. Markov D. L. McLean J. A. McLean J. McKenzie R. S. Reiserer P. C. Samson D. Schaffer K. T. Seale S. Sherrod IEEE Trans. Biomed. Eng. 2013 60 682 690
27. O. Snell Arch. Psychiatr. Nervenkrankh. 1892 23 436 446
28. D. W. Thompson, On Growth and Form, Cambridge University Press, Dover, 1917
29. P. B. Reich M. G. Tjoelker J.-L. Machado J. Oleksyn Nature 2006 439 457 461
30. M. Kleiber Physiol. Rev. 1947 27 511 541
31. S. F. Noujaim Circulation 2004 110 2802 2808
32. G. B. West Science 1997 276 122 126
33. G. B. West Science 1999 284 1677 1679
34. G. B. West J. Exp. Biol. 2005 208 1575 1592
35. G. B. West Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 2473 2478
36. V. M. Savage J. Gillooly W. Woodruff G. West A. Allen B. Enquist J. Brown Funct. Ecol. 2004 18 257 282
37. V. M. Savage E. J. Deeds W. Fontana PLoS Comput. Biol. 2008 4 e1000171
38. T. Sbrana and A. Ahluwalia, New Technologies for Toxicity Testing, 2012, pp. 138-153
39. F. Vozzi J. M. Heinrich A. Bader A. D. Ahluwalia Tissue Eng., Part A 2008 15 1291 1299
40. M. A. Guzzardi F. Vozzi A. D. Ahluwalia Tissue Eng., Part A 2009 15 3635 3644
41. M. A. Guzzardi C. Domenici A. Ahluwalia Tissue Eng., Part A 2011 17 1635 1642
42. E. Iori B. Vinci E. Murphy M. C. Marescotti A. Avogaro A. Ahluwalia PLoS One 2012 7 e34704
43. F. Hyder D. L. Rothman M. R. Bennett Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013 110 3549 3554
44. R. S. Balaban Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013 110 3216 3217
45. S. Herculano-Houzel PLoS One 2011 6 e17514
46. J. R. Banavar A. Maritan A. Rinaldo Nature 1999 399 130 132
47. V. M. Savage A. P. Allen J. H. Brown J. F. Gillooly A. B. Herman W. H. Woodruff G. B. West Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 4718 4723
48. J. R. Banavar M. E. Moses J. H. Brown J. Damuth A. Rinaldo R. M. Sibly A. Maritan Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 15816 15820
49. O. Toussaint G. Weemaels F. Debacq-Chainiaux K. Scharffetter-Kochanek M. Wlaschek J. Cell. Physiol. 2011 226 315 321
50. L. M. Sweeney M. L. Shuler J. G. Babish A. Ghanem Toxicol. In Vitro 1995 9 307 316
51. J. H. Sung C. Kam M. L. Shuler Lab Chip 2010 10 446 455
52. A. Sin K. C. Chin M. F. Jamil Y. Kostov G. Rao M. L. Shuler Biotechnol. Prog. 2004 20 338 345
53. P. Trayhurn J. H. Beattie Proc. Nutr. Soc. 2001 60 329 339
54. V. Poitout J. Amyot M. Semache B. Zarrouki D. Hagman G. Fontés Biochim. Biophys. Acta 2010 1801 289 298
55. M. A. Scott V. T. Nguyen B. Levi A. W. James Stem Cells Dev. 2011 20 1793 1804
56. G. J. Todaro H. Green J. Cell Biol. 1963 17 299 313
57. M. Inoue L. Chang J. Hwang S.-H. Chiang A. R. Saltiel Nature 2003 422 629 633
58. C. S. Rubin A. Hirsch C. Fung O. M. Rosen J. Biol. Chem. 1978 253 7570 7578
59. J. R. Wu-Wong C. E. Berg J. Wang W. J. Chiou B. Fissel J. Biol. Chem. 1999 274 8103 8110
60. A. R. Saltiel C. R. Kahn Nature 2001 414 799 806
61. T.-H. Chun K. B. Hotary F. Sabeh A. R. Saltiel E. D. Allen S. J. Weiss Cell 2006 125 577 591
62. R.-Z. Lin H.-Y. Chang Biotechnol. J. 2008 3 1172 1184
63. A. C. Daquinag G. R. Souza M. G. Kolonin Tissue Eng., Part C 2012 19 336 344
64. D. Vishwanath H. Srinivasan M. S. Patil S. Seetarama S. K. Agrawal M. N. Dixit K. Dhar J. Cell Commun. Signaling 2013 7 129 140
65. J. E. Hall and A. C. Guyton, Textbook of medical physiology, Saunders, Philadelphia, Pa. London, 2010
66. M. X. Zuber S. M. Wang K. V. Thammavaram D. K. Reed B. C. Reed J. Biol. Chem. 1985 260 14045 14052
67. J. M. Olefsky J. Clin. Invest. 1976 57 842 851
68. V. Sharma J. H. McNeill Br. J. Pharmacol. 2009 157 907 921
69. E. W. K. Young E. Berthier D. J. Guckenberger E. Sackmann C. Lamers I. Meyvantsson A. Huttenlocher D. J. Beebe Anal. Chem. 2011 83 1408 1417
70. E. Berthier E. W. K. Young D. Beebe Lab Chip 2012 12 1224 1237
71. J. Simoni Artif. Organs 2012 36 123 126
72. A. Wirkes K. Jung M. Ochs C. Muhlfeld J. Appl. Physiol. 2010 109 1662 1669
73. J. F. Lo E. Sinkala D. T. Eddington Lab Chip 2010 10 3291 3295
74. Y.-C. Tung A. Y. Hsiao S. G. Allen Y. Torisawa M. Ho S. Takayama Analyst 2011 136 473
75. D. C. Duffy J. C. McDonald O. J. A. Schueller G. M. Whitesides Anal. Chem. 1998 70 4974 4984
76. 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
77. S. M. Ross J. Eng. Technol. 2003 38 41
78. L. R. Williams R. W. Leggett Clin. Phys. Physiol. Meas. 1989 10 187 217
79. E. Kuntz and H.-D. Kuntz, Hepatology: Principles and Practice; History, Morphology, Biochemistry, Diagnostics, Clinic, Therapy, Springer Verlag, 2006
80. T. Torii M. Miyazawa I. Koyama Transplant. Proc. 2005 37 4575 4578
81. D. R. Peterson, eLS, John Wiley & Sons, Ltd, 2001
82. L. Cucullo M. Hossain V. Puvenna N. Marchi D. Janigro BMC Neurosci. 2011 12 40
83. A. Bohle B. Aeikens A. Eenboom L. Fronholt W. R. Plate J.-C. Xiao A. Greschniok M. Wehrmann Kidney Int. 1998 67 S186 S188
84. B. J. Ballermann A. Dardik E. Eng A. Liu Kidney Int. 1998 67 S100 S108
85. J. M. DeSesso C. F. Jacobson Food Chem. Toxicol. 2001 39 209 228
86. H. J. Kim D. Huh G. Hamilton D. E. Ingber Lab Chip 2012 12 2165 2174