Translate this page to:
Chinese
In JoVE (1)
Other Publications (6)
Automatic Translation
This translation into Chinese was automatically generated.
English Version | Other Languages
Articles by Christopher Moraes in JoVE
JoVE Bioengineering
微机械动态细胞培养平台
1Department of Mechanical and Industrial Engineering, University of Toronto, 2Institute of Biomaterials and Biomedical Engineering, University of Toronto, 3Faculty of Dentistry, University of Toronto
在这个协议中，我们展示的微驱动器阵列的垂直流离失所该技术是基于职位的制造，以及如何可以修改此基础技术，进行二维和三维培养高吞吐量的机械动态细胞培养范例。
Other articles by Christopher Moraes on PubMed
聚氨酯育苗基质融入 Poly(dimethylsiloxane) 信号。
Poly(dimethylsiloxane) (聚二甲基硅氧烷)-基于的信号已经启用了快速、 高吞吐量的细胞反应对精确控制微环境刺激，包括化学、 矩阵和机械因素评估。然而，利用聚二甲基硅氧烷作为文化基体排除长期培养和可能会大大影响细胞反应。这里我们介绍一种方法将精心研究和临床相关生物材料中，聚氨酯 (PU) 聚二甲基硅氧烷多层微细加工过程中，纳入使长期细胞反应的信号替代衬底上的探索。为了演示这些细胞培养的混合信号的实用程序，我们比较初始细胞粘附、 单元格在蔓延，和维护的蛋白型聚氨酯和聚二甲基硅氧烷基底上。胶原涂层聚二甲基硅氧烷和卜基底 （有或没有胶原涂层)，但大大低于本机 PDMS 基片上之间可比初始细胞粘附和传播在三天后的单元格。但是，对于较长的培养时间 (> 或 = 6 天）、 细胞传播和蛋白黏附聚氨酯衬底上的是大大优于聚二甲基硅氧烷衬底，和对组织培养对待聚苯乙烯媲美。因此，泛型聚氨酯基体中信号的使用，可以长期培养细胞比聚二甲基硅氧烷基质。更一般地说，这种技术可以提高的影响和适用性的基于 microdevice 的研究通过促进备用、 有关生物材料的使用，同时保证使用聚二甲基硅氧烷 microdevice 制造的优点。
Micropatterned 生物材料阵列的高吞吐量无侧限压缩的超微型平台。
高通量筛选技术的细胞反应往往无法考虑几个因素存在于体内的环境中，其中许多已显示，调节细胞反应到屏蔽参数。在三维生物材料和活动的机械刺激文化有两个这种因素。在这项工作，我们将这些微环境参数纳入超微型多功能设备，它能同时对封装 micropatterned 生物材料的数组中的单元格应用一系列循环、 压缩机械部队。广泛适用于三维培养系统中复杂的多层聚合物信号一体化，在这里开发的制造技术。6%至 26%不等的压缩株同时实现了跨生物材料阵列。这一技术首次展示，作为 C3H10T1/2 小鼠间充质干细胞在 poly(ethylene glycol) 水凝胶内封装在评估核和细胞变形应用压缩响应。生物材料、 细胞、 和核变形了非线性相关。参数化有限元模拟建议这种现象是由于水凝胶基质和封装的单元格和核，并向应变加劲矩阵的提高压缩比之间的相对刚度差异。此复杂机械互动细胞与生物材料进一步强调，高吞吐量的办法进行三维文化中的机械活动实验。
高通量药物筛选的细胞反应到循环基板变形的超微型阵列。
机械部队发挥重要的作用，在调节细胞功能，并已表明要调节细胞反应细胞微环境中的其他因素。目前，没有技术存在到迅速对细胞功能的影响的一系列统一的机械部队的屏幕。在这项工作，我们研发了能够同时运用循环等边基板菌株中从 2 到 15%，为贴壁细胞小种群规模不等的一种新型超微型数组的特点。该数组是多才多艺，并能同时产生一系列的衬底应变场和震级。可以扩展设计 combinatorially 操纵细胞微环境中的其他 mechanobiological 文化参数。这一技术首次展示，作为数组用来确定等边力学应变对规范的 Wnt 连环心脏瓣膜间充质祖细胞信号传导通路的激活作用。这种 mechanobiological 筛选的高吞吐量方法启用新型生态圈应变规模和控制连环核积累刺激持续时间之间的标识。更一般地说，这个多功能的平台在美国、 组织工程和病原生物学领域广泛的适用性。
单个单元格沉积和阵列与机器人系统。
整合传统和新兴的生物文化系统中的单个单元格操作技巧是富有挑战性的。特别是超微型设备为单个单元格的研究往往需要空间位于特定区域性站点设备表面上的单元格。本文提出了微操作机器人系统的选取位置定位的单个单元格。通过集成计算机视觉和运动控制算法，系统直观地跟踪实时中的单元格，并控制多个定位设备同时准确地选取单个单元格，将其转移到所需的衬底，和其存放在指定的位置。传统玻璃微管使用，并且整体和局部细胞穿刺技术进行调查来操纵单个单元格。部分吸细胞导致细胞和 95%的成功率每 15 秒的运行速度。相比之下，全细胞穿刺方法需要 30 秒，每个单元格中，并取得 80%的成功率。这种机器人操纵技术具有广泛的适用性，足以证明使用多个单元格类型传统的衬底上和在开顶式超微型设备上，而不需要对设备的设计进行修改。此外，我们此串行沉积过程与结合使用既定的并行细胞操纵技术来提高效率的单个单元格捕获从 ∼80%至 100%。作为单个单元格的研究，消除一些标准的单个单元格处理和操纵技术与相关联的缺点的一种有效独立或支撑技术演示了使用微操作机器人系统衬底上的单个单元格的位置。
（微观） 管理机械微环境。
机械部队是细胞微环境的重要组成部分，并发挥关键作用，驾驶体内的细胞过程。夹层机械部队细胞应对挑战性，因为甚至"简单"的机械刺激体外细胞微环境中可能会导致多个相互依存的更改。这些刺激包括固体变形、 流体流动、 改变的物理和化学表面特征和负载之间的生物文化系统的各种交互组件复杂转移。活动机械生化反应的细胞对这些刺激中生成内部力量，重新组织细胞的结构，并启动细胞内的信号，指定单元格的命运和改型周围环境进一步复杂化机械部队的细胞反应。此外，细胞呈现非线性响应的机械部队、 材料、 化学品、 表面特征、 矩阵属性和其他效应器的组合。微技术为基础的办法，对这些挑战可以增产关键洞察的细胞行为，力学性质解耦刺激参数 ；启用多式联运控制组合的刺激 ；和增加实验的吞吐量，从而系统地探讨细胞反应。在这关键的检讨中，我们简要讨论的复杂性所固有的机械刺激细胞 ；调查和审慎评估领域的实验美国 ； 目前微的应用和探索的机会和可能性，使用这些工具来获取单元格与其环境之间相互机械更深入的认识。
机关--一片上： 上条块分割信号焦点。
微型工程技术的进步使各种各样的不本来可能与常规技术的生物医学科学的见解。工程模拟体内器官系统的微观环境可能洞察关键细胞基础为 pathophysiologies、 发展和稳态的各种机关，同时减少实验成本高和体内研究与关联的复杂性。在本文中，我们的目的是要调查最近试图延长组织工程化平台对模拟器官结构和功能，和讨论的各种方法和利用在这些系统中的技术。我们特别注重利用现象与划分来创建模型文化系统，更好地代表体内器官微环境相关联的微。
