Method Article

الضغط خلية باعتبارها قوية، ميكروفلويديك بين الخلايا توصيل منصة

DOI:

10.3791/50980

⸱

November 7th, 2013

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Chemical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, 2David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research, Massachusetts Institute of Technology

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد برزت تشوه الميكانيكية السريع للخلايا باعتبارها، طريقة خالية من ناقلات واعدة للتسليم داخل الخلايا والجزيئات النانوية. يوفر هذا البروتوكول خطوات تفصيلية حول كيفية استخدام النظام لمجموعة واسعة من التطبيقات.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد برزت تشوه الميكانيكية السريع للخلايا باعتبارها، طريقة خالية من ناقلات واعدة للتسليم داخل الخلايا والجزيئات النانوية. وقد أظهرت هذه التقنية في معالجة التطبيقات المحتملة صعبة سابقا؛ بما في ذلك، والتسليم إلى الخلايا الأولية المناعي، وإعادة برمجة الخلية، وأنابيب الكربون، والكم نقطة التسليم. تعتمد هذه المنصة خالية من ناقلات ميكروفلويديك على اضطراب الميكانيكية للغشاء الخلية لتسهيل تسليم عصاري خلوي من المواد المستهدفة. هنا، نحن تصف طريقة مفصلة لاستخدام لهذه الأجهزة ميكروفلويديك بما في ذلك، والتجمع الجهاز، وإعداد الخلايا، وتشغيل النظام. هذا النهج يتطلب التسليم الأمثل موجزة عن نوع الجهاز وظروف التشغيل للتطبيقات يبلغ عنها سابقا. الإرشادات المتوفرة هي تعميم لمعظم أنواع الخلايا والمواد التسليم وهذا النظام لا يتطلب مخازن المتخصصة أو خطوات التعديل الكيميائي / الاقتران. هذا العمل كما توفرق توصيات بشأن كيفية تحسين أداء الجهاز والمتاعب اطلاق النار على المشاكل المحتملة المتعلقة انسداد، الكفاءة تسليم منخفضة، وبقاء الخلية.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تسليم الجزيئات إلى السيتوبلازم الخلية هو خطوة حاسمة في التطبيقات العلاجية والبحوث. جسيمات متناهية الصغر بوساطة التسليم، على سبيل المثال، أظهرت المحتملة في العلاج الجيني 1،2، بينما التسليم البروتين هو وسيلة واعدة لتؤثر على وظيفة الخلوية في كل من السريرية والمختبرية 3 4 الإعدادات. غيرها من المواد، مثل المخدرات جزيء صغير، نقاط الكم، أو جزيئات الذهب، هي ذات فائدة في تطبيقات تتراوح بين علاجات السرطان 5،6 إلى 7،8 وضع العلامات داخل الخلايا، وجزيء واحد تتبع 9.

غشاء الخلية غير منفذ إلى حد كبير الجزيئات. العديد من ا....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. تخزين

  1. تخزين خزانات، وأصحاب والحلقات والأجهزة ميكروفلويديك في الايثانول 70٪. استخدام الحاويات (مثل جرة أو كوب) التي لديها غطاء لمنع التبخر وتلوث الغبار أو الجزيئات خارج. وضع الأجهزة في حاوية واحدة (1) والخزانات وO-حلقات في حاوية الثانية (2)، وأصحاب في الثالثة (3).

ملاحظة: استخدام الايثانول 70٪ للتخزين هو الحفاظ على العقم. إذا كانت مكونات فقط من الحل هي الايثانول والماء (أي لا وكلاء تغيير طبيعة)، وينبغي أن تكون جميع مكونات النظام متوافق تماما ولن....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يحتوي الشكل 1 تخطيطي وصفية للنظام التسليم ميكروفلويديك. أرقام 2A-B توضيح نتائج نموذجية من علاج خلايا هيلا مع تصاميم مختلفة في الجهاز وجود fluorescently مترافق 3 كيلو دالتون ديكستران 20. إذا تم اتباع الإجراء بشكل صحيح، سوف أداء النظام تكون حساسة لنوع الجهاز وسرعة التشغيل. لذلك، ينبغي للمرء أن تحسين هذه الظروف لتطبيق معين قبل الشروع في المزيد من التجارب المعقدة. في مجموعة من ظروف التشغيل موضح في الشكل، يبقى بقاء الخلية أعلى من 80٪، ومع ذل.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

قد تحتاج بعض جوانب الإجراءات التجريبية وصفها (أي عوامل أخرى من تصميم رقاقة وسرعة التشغيل) ليكون الأمثل اعتمادا على نوع من الخلايا والمواد التسليم يتم تطبيق نظام ل. المناقشة التي يلي عناوين بعض العوامل الأكثر شيوعا التي يجب مراعاتها عند تصميم التجارب.

لتحسين إشارة لتسليم مركبات fluorescently المسمى، ويحتاج المرء لمعالجة مصادر مضان الخلفية. السطح ملزمة والإلتقام، على سبيل المثال، يمكن معالجتها عن طريق غسل .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المؤلفين أرمون Sharei، روبرت لانغر، وكلاوس ينسن F. هي مساهمي الشركة SQZ التكنولوجيات الحيوية التي تنتج الأجهزة ميكروفلويديك المستخدمة في هذه المقالة.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نشكر T. Shatova للمناقشة مفيدة على التصميم التجريبي وتحليل البيانات. المساعدة والخبرة من G. باراديس، واعترف أفراد التدفق الخلوي الأساسية في معهد كوخ، وموظفي مختبر التكنولوجيا مايكروسيستمز في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بامتنان. وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح EB011187 RC1-02، DE013023، DE016516، EB000351، وجزئيا من قبل المركز الوطني للسرطان معهد السرطان دعم (كور) المنح P30-CA14051 وMPP-09Call-انجر-60.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
حامل الجهاز & خزان بلاستيكSQZ BiotechnologiesHolder
LSRFortessa AnalyzerBecton DickinsonN / Aآلة قياس التدفق الخلوي المستخدمة في معهد كوخ المرافق الأساسية
جهاز الموائع الدقيقةSQZ BiotechnologiesCell Squeeze
O-RingsMcMaster9452K311
نظام الضغط لتشغيل الجهازSQZ Biotechnologiesنظام
ملاقط
حمام
الضغط الموجات فوق الصوتية

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Schaffert, D., Wagner, E. Gene therapy progress and prospects: synthetic polymer-based systems. Gene. Ther. 15, 1131-1138 (2008).
  2. Whitehead, K. A., Langer, R., Anderson, D. G. Knocking down barriers: advances in siRNA delivery. Nat. Rev. Drug Discov. 8, 129-....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Cell SqueezingMicrofluidic DeliveryIntracellular DeliveryVector Free DeliveryMechanical DisruptionFlow CytometryDevice AssemblyCell PreparationPressure OptimizationClogging Prevention

Related Articles