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Articles by Tricia Harvat in JoVE
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Microfluidic Perifusion 장치 내에서 멀티 파라메 트릭 아일릿 Perifusion 시스템
1Department of Surgery, University of Illinois, Chicago, 2Department of Bioengineering, University of Illinois, Chicago
microfluidic 아일릿 perifusion 장치가 여러 아일 레츠와 칼슘 유입과 mitochondrial 잠재적인 변화 동시 형광 이미지의 역동적인 인슐린 분비의 평가를 위해 개발되었습니다.
Other articles by Tricia Harvat on PubMed
췌 장 독도의 복합 특성화를 위한 미세 장치입니다
동시에 ([비 인슐린의 효소 연결 된 immunosorbent 분석 결과 (ELISA) 부 량 이외에 Ca(2+)](i)) 개발 및 특징 미토 콘 드리 아 막 잠재력과 세포내 칼슘의 형광 이미지를 통해 그들의 기능을 특성화 하는 동안 췌 장 독도 perfuse를 결합 장치. 섬 기능 복합 특성화가 기증자 췌에서 격리 직후 조직 품질의 신속한 평가 용이 하 게 하 고 수 있도록 만들 수 있는 이식 결과 향상 시킬 수 있습니다 더 많은 정보 이식 결정. 미세 관류 챔버 눈 섭 동 나 독도의 전단 없이 최대 1 mL min(-1)의 흐름 속도를 수 있습니다. 이 복합 정량화 마우스 및 인간의 독도에 이루어졌다. 짧은 기간에 수행 하는 다른 기능 분석 실험에서 섬 응답에 미묘한 변화를 감지 하는이 간단한 미세 소자의 기능 결합 관류 챔버 장치 포괄적인 섬 분석을 수행 하 여 현재 단일 기능 분석 결과 사용 하 여 예측 하기 어려운 섬 기능 이전에 받는 사람에 게로 이식에 대 한 보다 의미 있는 예측 값을 가져오는 새로운 황금 표준으로 사용할 수 있습니다 하는 방법을 보여 줍니다.
Multi-parametric 섬 기능 평가 위한 Perifusion 및 이미징 장치를 결합
미세 섬 perifusion 장치는 여러 개의 췌 장 독도의 동적 인슐린 분 비 및 칼슘 유입 및 미토 콘 드리 아 변화 동시 형광 이미징 평가 개발 되었다. 삼진 장치를 효율적으로 최적화 된 2 세대의 디자인을 혼합 및 균일 빠른 대체 솔루션 perifusion 챔버의 분포 및 그라데이션 재현할 수 포도 당 생성을 위한 허용 칼슘 유입 및 포도 당 자극에 대 한 응답으로 미토 콘 드 리아 잠재적인 변경의 동시 이미징 시간적 공간적 해상도 높은 신호-잡음 비율을 보였다. 이러한 결과 세포내 이온 플럭스와 미토 콘 드 리아 멤브레인 잠재적 변경의 동시 이미징 췌 장 독도의 내 분 비 기능의 자세한 연구에이 시스템을 사용할 수 있습니다 것이 좋습니다. 이식 하기 전에 독도 준비의 품질 평가 및 섬 함수의 생체 외에서 연구가이 도구를 사용할 수 있습니다.
크기에 기초를 둔 분리 및 기능 분석에 대 한 마우스 췌 장 독도의 컬렉션
섬 크기는 최근 인간의 섬 이식 결과 결정에 중요 한 요소가 될 입증 되었습니다. 이 연구에서 다층된 미세 장치 개발 및 마우스 독도의 다른 유형의 모집단의 크기에 기초를 둔 분리에 대 한 계량. 장치가 표준 소프트 리소 그래피와 polydimethylsiloxane (PDMS)을 사용 하 여 조립 되었다. 분리 크기에 기초를 둔 그들의 직경에 따라 5 개의 서브로 분리 된 직경에서 50-300 microm 사이 유리 구슬의 다른 유형의 모집단의 주입을 통해 처음 시연 했다. 다음으로, 직경에서 50-250 microm 사이의 마우스 췌 장 독도의 다른 유형의 인구 4 개의 서브로 분리 되었다. 이 과정을 통해 세포 생존 능력 얼룩으로 표시 되는 독도, 손상의 흔적이 없이 그대로 남아. 독도의 각 서브의 섬 포도 당 자극 인슐린 분 비는 또한 150 microm 보다 작은 독도 독도 150 microm 보다 큰에 비해 우수한 자극 인덱스 (SI)가 시연 평가 됩니다. 이 연구에서 우리는 직경에서 150 microm과 100 microm 사이 독도 독도의 유형이 다른 인구에 있는 가장 큰 SI 값을 했다 발견.
금 나노 입자 벡터 수정: 췌 장 섬 세포 이식 생체 세포내 전달 시스템
섬 이식 변수 성공 타입-1 당뇨병 mellitus에 대 한 신흥 치료입니다. 분자 치료 학 섬 이식 기능을 개선 하 여 이식 결과 유망한 접근 이다. 그러나, 전통적인 배달 벡터 가난한 셀 침투 하 고 일반적으로 손상 된 작은 섬 기능으로 이어질. 하 셀으로 효율적으로 촬영 되 고 고유한 바인딩 속성 수정된 금 나노 입자 잠재적인 대안을 나타냅니다. 이 연구의 목적은 여부 골드 나노 입자 수 transfect 독도 균일 하 게 세포 기능을 손상 시 키 지 않고 조사 했다.
췌 장 섬 연구 미세 기술의 응용: 노력의 첫 번째 10 년
Β-세포 포도 당 항상성 유지 하기 위해 인슐린을 은닉 하 여 혈당에 응답. Perifusion elucidating β-세포 생리학의 메커니즘에서 생물, 화학 신호를 조작 수 있습니다. 최근 미세 장치 polydimethylsiloxane 및 Borofloat 유리의 제작으로 개발 된 perifusion 설정 축소 시킨 고 빠른 분 및 대사 파형 내장 β 세포를 해결 하는 데 기존의 기술 뚜렷한 이점을 증명. 감지와 모니터링 기능을 강화 하기 위해이 소자 들은 분석 결과 처리량이 증가 하는 분석 도구와 통합 되었습니다. 이러한 분석의 spatio 시간적 해상도 향상 된 흐름 제어, 밸브 및 보험회사를 통해 향상 되었습니다. 처음으로이 검토 섬 연구에 사용 되는 현재 장치에 대 한 개요를 제공 하 고 그들의 강점과 실험적 적합성을 분석 하 여. 미세 섬 응용 프로그램의 잠재력을 실현 하는 설계 및 엔지니어와 표준화 된 bioassays와 사용 하기 쉬운 인터페이스의 창조를 통해 생물학 응용에서 격차를 해소 필수적 이다.
고도의 정화 하 고 필터링 된 원유 콜라 대: 대 등 인간의 섬 격리 결과
이 연구는 소급 원유 시그마 V 콜라의 영향을 비교 하도록 설계 되었습니다 (시그마 V n = 52) 높은 정화 Serva NB1 콜라와 (Serva NB1, n = 42) 인간 섬 격리 결과에. 내 오염 및 불순물; 제거 원유 시그마 V에 적용 한 3 단계 여과 또한,이 프로세스는 많은 정보 도구로 사용 되었다. 절연 성과 소화 효능, 섬 수율, 순도, 생존, 포도 당 자극 인슐린 릴리스 및 선처리 내용에 의해 결정 했다. 시그마 V Serva NB1 사이 소화 효능은 통계적으로 유의 한 (시그마 v: Serva NB1 대 64.71%: 69.71%, p = 0.0014). 그러나 섬 수익률 유사 했다 (v: 23422.58 대 시그마 Serva NB1: 271097 IEq, p = 0.23) 그룹 사이. 75% 이상 순도와 분수에서 관찰 중요 한 순도 차이가 있었다. 생존 능력 (Serva NB1 대 시그마 v: 93.3%: 94.8%, p = 0.061) 및 자극 인덱스 (Serva NB1 대 시그마 v: 3.41: 2.74, p 0.187 =) 또한 두 그룹 간의 유사 했다. 냉 국 소 빈 혈 및 시그마 V 그룹에서 격리 결과에 나이의 영향 Serva NB1 그룹을 비교 했다. 필터링 된 시그마 V 그룹에 최종 제품의 내 콘텐츠는 높은 정화 Serva NB1 그룹에서 그 보다 훨씬 적은 (0.022 EU/ml 대 0.052 EU/ml, p = 0.003). 또한, 시그마 V 그룹에서 거기는 최소한의 많은 많은 변형 및 효소 활동의 상당한 손실 없이 여과 후. 이러한 연구 결과 연구 pancreata 시그마 V 또는 다른 원유 효소 혼합의 사용 격리 비용을 절감 하 고 독도 중요 한 섬 연구에 사용할 수 있는 양을 증가 보증은 나타냅니다. 이러한 결과는 한번에 모두 전반적인 효소 품질에서 이러한 불일치를 해결 하는 체계적인 효소 분석을 위한 필요 유효성 검사.
이중 미세 광학 이미징에 대 한 동시 섬 Perifusion Perifusion 네트워크
이 연구는 동시에 라이브 셀 광학 이미징의 생리 적 활동을 수행 하 고 두 섬 인구에 인슐린 방출 속도 론을 공부 하려면 듀얼 perifusion 네트워크를 활용 하 여 이중 결합 장치의 새로운 클래스 탐구. 이 소자에는 칩에 비틀 거리 며 헤링 본 믹서 (SHMs) 믹싱 효율 증가 및 화학 그라데이션 사용자 정의 생성을 용이 하 게 통합 되어 있습니다. 마우스 독도 동시에 동적 인슐린 출시, 미토 콘 드 리아 잠재력의 변화 그리고 칼슘 유입 인슐린 secretagogues (포도 당 및 tolbutamide)에 대 한 응답을 측정 하 고 높은 신호 대 잡음 비율 및 spatiotemporal 해상도 두 perifusion 챔버에 대 한 모든 측정 된 매개 변수를 표시 하는 데 사용 됩니다. 이 시스템은 많은 잠재적인 응용 프로그램이 이상, β-세포 생리학을 공부은 물론 치료 약물 검사. 이 듀얼 perifusion 소자 섬 연구에 국한 되지 않습니다 및 다른 조직 및 주요 수정 작업 없이 셀에 쉽게 적용할 수 있습니다.
버블 형성 및 결합 장치에 췌 장 섬 세포의 장기 문화에 대 한 축적의 체계적인 예방
결합 시스템에서 신뢰할 수 있는 장기 세포 배양에 어 버블 형성 및 축적에 의해 제한 됩니다. 이 연구에서 우리는 모두 트래핑 하 고 일관 되 고 안정적인 방식으로 기포를 배출 수 있는 거품 제거 시스템 개발. PDMS (Polydimethylsiloxane) 친수성 표면 처리 및 진공 충전과 함께, 버블 트랩을 갖춘 미세 perifusion 시스템 제대로 전혀 거품이 형성 및 흐름을 중단 없이 마우스 췌 장 독도의 장기 문화에 대 한 적용. 정상적인 세포 생존 능력 및 섬 형태 시연 이외에 post-cultured 독도 전시 정상적인 인슐린 분 비 속도 론, 신호, 세포내 칼슘과 포도 당 과제에 대 한 응답에서 미토 콘 드 리아 잠재력의 변화. 이 디자인 다른 미세 시스템의 간단한 설계, 제작과 휴대의 용이성에 의해 쉽게 적응 될 수 있습니다.
섬 간헐적 저 산소 증의 복합 미세 변조를 통해 늘어진
Ex vivo 동적 산소와 포도 당 췌 장 독도의 동시 자극 hypoxia 이식 환경에 특히 포도 당 자극 응답을 변경 하는 방법을 공부 하는 중요 한 기술 이다. 표준 기술을 hypoxic 챔버를 사용 하 여 실시간으로 자극 분 비 커플링 요소를 모니터링 하는 동안 산소와 포도 당 변조를 제공할 수 없습니다. 칼슘 유입, 미토 콘 드 리아 잠재력 및 인슐린 분 비에 의해 섬 응답 hypoxic 장애를 측정할 소설 결합 장치를 사용 하 여 통합 된 포도 당과 산소 변조와, 우리. 포도 당을 이용한 칼슘 응답 크기 및 위상 조정에서 미토 콘 드리 아 hyperpolarization 및 인슐린 분 비 감소 하는 동안 hypoxia에 의해 억제 되었다. Hypoxic 응답을 개선 하는 더 중요 한 것은, 간헐적인 hypoxia (IH, 자전거 1 시간 1 분/1 분 5 ~ 21%)에 독도 거치기에 의해 인슐린 분 비를 향상 번역. 또한, IH, 비슷한 preconditioned cardiomyocytes의 메커니즘의 preconditioning 이점 제거 미토 콘 드리 아 K(ATP) 채널을 차단. 또한, ex vivo 조직에 다른 동적 산소 대사 연구의 다양 한 복합 장치를 적용할 수 있습니다.
