ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

بتأييد هذا المشروع قبل الخريجين الطالب دراسة الخارج البرنامج (NSC-101-2917-I-007-010)؛ برنامج الهندسة الطبية الحيوية (NSC-101-2221-E-007-032-MY3)؛ والبرنامج الوطني تقنية النانو (NSC-101-2120-M-007-001-)، المجلس الوطني للعلوم في R.O.C.، تايوان. الكتاب يود أن يشكر الأستاذ على خاديمهوسيني، كامسي [غلدن]-اونال، بول أرغيا، ورونجليه لياو في مدرسة هارفارد الطبية لتقاسم التكنولوجيا تغليف المائية والخلية.

1. GelMA التوليف
<ol>
	<li>قم بوزن 10 جم من مسحوق الجيلاتين وأضفه إلى قارورة زجاجية تحتوي على 100 مل من محلول ملحي مخزن بالفوسفات (DPBS) من Dulbecco. ضع قضيب تقليب مغناطيسي في القارورة وضع القارورة على طبق ساخن مع التحليق.</li>
	<li>قم بتغطية القارورة بورق الألمنيوم لتجنب تبخر الماء. اضبط درجة حرارة اللوح الساخن على 50-60 درجة مئوية والنمام على 100 دورة في الدقيقة لمدة 1 ساعة لإذابة مسحوق الجيلاتين جيدا.</li>
	<li>بعد ذوبان الجيلاتين ، أضف 8 مل من أنهيدريد الميثاكريليك ببطء شديد (قطرة واحدة في الثانية) باستخدام ماصة. دعها تتفاعل عند 60 درجة مئوية لمدة 3 ساعات.</li>
	<li>أضف DPBS الدافئ مسبقا (40 درجة مئوية) إلى القارورة إلى الحجم النهائي البالغ 500 مل واترك هذا المزيج جيدا لمدة 15 دقيقة لإيقاف التفاعل.</li>
	<li>في هذه الأثناء ، قم بقطع غشاء غسيل الكلى (الوزن الجزيئي المقطوع 14 كيلو دالتون) إلى عدة أنابيب بطول 25 سم. اغمرهم في ماء منزوع الأيونات (DI) لمدة 15 دقيقة وقم بعمل عقدة لإغلاق أحد طرفي أنابيب غسيل الكلى.</li>
	<li>قم بتحميل الكمية المناسبة (30-60 مل) من محلول البوليمر في أنابيب غسيل الكلى وأغلق الطرف الآخر. ضعها في دورق بلاستيكي سعة 5 لتر مع ماء DI لمدة أسبوع. جدد ماء DI مرتين يوميا وحافظ على المحلول عند 40-50 درجة مئوية أثناء عملية غسيل الكلى.</li>
	<li>اجمع المحلول من الأنبوب في زجاجة زجاجية سعة 500 مل. صب ~ 450 - 500 مل من المحلول في كوب مرشح سعة 500 مل (حجم المسام 0.22 ميكرومتر) وقم بتطبيق فراغ على كوب المرشح لإجبار المحلول على المرور عبر غشاء المرشح للتعقيم.</li>
	<li>انقل البوليمر المعقم إلى عدة أنابيب معقمة سعة 50 مل وقم بتخزينها في فريزر -80 درجة مئوية لمدة 3-5 أيام.</li>
	<li>جفف البوليمر -80 درجة مئوية بالتجميد لمدة أسبوع واحد باستخدام مجفف التجميد لتشكيل GelMA. قم بتخزين GelMA في فريزر -80 درجة مئوية.</li>
</ol>
فئة < ص = "jove_title" >2. 3- (تريميثوكسي سيليل) بروبيل ميثاكريلات (TMSPMA) تعديل
<ol>
	<li> قم بتقطيع الشرائح الزجاجية التجارية إلى قطعتين صغيرتين (25 مم × 37.5 مم) واغمرها في محلول هيدروكسيد الصوديوم 0.5 متر لمدة 4 ساعات. اغسل الشرائح بكمية كبيرة من ماء DI.</li>
	<li>ضع الشريحة على رف داخل وعاء زجاجي يحتوي على 95٪ من الإيثانول ونظفها باستخدام جهاز الموجات فوق الصوتية عند 43 كيلو هرتز لمدة 15 دقيقة.</li>
	<li>اغمر الشرائح الزجاجية في 5٪ TMSPMA في 99.5٪ إيثانول لمدة 1 ساعة.</li>
	<li>اغسل الشرائح بنسبة 95٪ من الإيثانول ، وجفف الشرائح في الهواء ، وقم بتلدين طلاء TMSPMA في فرن على حرارة 80 درجة مئوية لمدة ساعتين.</li>
</ol>
فئة 3. تصنيع الرقائق
<ol>
	<li>خذ صفيحة بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA) بسمك 2 مم و0.3 مم ، وقم بتطبيق شريط على الوجهين على جانب واحد من سطح PMMA ، وحرر البطانة على جانب واحد. اترك لوحين PMMA بسمك 2 مم ولوحة واحدة بسمك 1 مم بدون شريط على الوجهين.</li>
	<li>قم بقص لوحة PMMA بسمك 2 مم بدون شريط على الوجهين إلى 42 مم × 30 مم لعمل اللوحة السفلية. قم بقص لوحة PMMA بسمك 2 مم بشريط على الوجهين لعمل الإطار الحدودي ، بأبعاد خارجية 42 مم × 30 مم وأبعاد داخلية 37.5 مم × 25 مم.</li>
	<li>قم بقص لوحة PMMA بسمك 0.3 مم بشريط على الوجهين بالليزر إلى دائرة مركزية مقاس 12 مم مع قناتين للتدفق بعرض 2 مم وطول 8 مم على جانبي الدائرة (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 1 أ).</li>
	<li>لتحضير قالب PMMA لصب غطاء PDMS ، قم بتجميع القطع الثلاث من مكونات PMMA من الخطوات 3.2-3.3 (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 1 ب) باستخدام شريط على الوجهين.</li>
	<li>قم بقص لوحة PMMA بسمك 2 مم بشريط على الوجهين إلى قطعة مقاس 5 سم × 5 سم مع مجموعة 3 × 3 من مستطيلات مجوفة 8.5 مم × 8.5 مم. قم بقص قطعة أخرى مقاس 5 سم × 5 سم بمجموعة 3 × 3 من الدوائر المجوفة مقاس 4 مم. قم بقص صفيحة PMMA بسمك 1 مم بدون شريط على الوجهين بالليزر إلى صفيحة سفلية PMMA مقاس 5 سم × 5 سم.</li>
	<li>قم بإعداد قالب PMMA لصب قابس PDMS عن طريق تجميع القطع الثلاث من مكونات PMMA من الخطوة 3.5 (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 1 ج) باستخدام شريط على الوجهين.</li>
	<li>قم بإعداد غطاء PDMS وقابس PDMS عن طريق خلط 30 جم من المطاط الصناعي PDMS و 3 جم من عامل معالجة PDMS بشكل صحيح ؛ قم بإزالة الخليط تحت غرفة مفرغة لمدة 1 ساعة.</li>
	<li>صب 1.8-2.0 جم من الخليط في قالب PMMA لغطاء PDMS واستخدم الكمية المناسبة لملء كل تجويف من قالب PMMA لقابس PDMS. صب 10 جم من خليط PDMS غير المعالج في طبق بلاستيكي فارغ مقاس 10 سم. ضع هذه القوالب في غرفة مفرغة للتخلص من الغازات لمدة 30 دقيقة.</li>
	<li>عالج PDMS لمدة 2 ساعة عند 80 درجة مئوية. بعد تبريد PDMS المعالج على القالب ، افصل أغطية PDMS ومقابس PDMS عن قوالب PMMA.</li>
	<li>قم بعمل فتحتين بأقطار حوالي 3 مم في نهايات قنوات التدفق لأغطية PDMS.</li>
	<li>قم بقص لوح PDMS المصبوب من الصفيحة البلاستيكية مقاس 10 سم إلى العديد من المكعبات مقاس 1 سم × 1 سم وقم بعمل ثقب 3 مم في كل مكعب PDMS. قم بلصق مكعبين من PDMS غير معالجين مقاس 1 سم × 1 سم على فتحات غطاء PDMS (لتكون بمثابة خزانات متوسطة وللمساعدة في عملية معالجة أنماط الهيدروجيل الدائرية المتدرجة) ومعالجتها لمدة 1 ساعة عند 80 درجة مئوية.</li>
	<li>قم بربط أغطية PDMS بخزاني PDMS على شريحة مطلية ب TMSPMA عن طريق المعالجة المسبقة لجانب الترابط لغطاء PDMS والشريحة المطلية ب TMSPMA تحت آلة بلازما الأكسجين (طاقة 30 واط RF (الوضع العالي) و 600 mTorr الهواء المضغوط) أو مولد الهالة الإلكتروني عالي التردد (115 فولت ، 50/60 هرتز ، 0.35 أمبير) لمدة 90 ثانية من معالجة البلازما O2.</li>
	<li>اتصل بالسطح المعالج بالبلازما لأغطية PDMS وشريحة TMSPMA واضغط عليها عن كثب للترابط الدائم من خلال تكوين رابطة Si-O-Si. 
	ملاحظة: يمكن أن يؤدي وضع الشريحة في فرن على حرارة 80 درجة مئوية لمدة ساعة إلى تعزيز قوة الترابط.</li>
	<li>بعد التبريد ، اغمر الرقائق في 95٪ من الإيثانول لمدة 15 دقيقة وجففها في الهواء. بعد ذلك ، قم بتعقيم الرقائق تحت الأشعة فوق البنفسجية لمدة 1 ساعة وقم بتخزينها في صندوق ملفوف بورق الألمنيوم في غطاء المحرك الرقائقي.</li>
</ol>
4. إجهاد التدرج الثابت على الهيدروجيل المحمل بالخلايا
<ol>
	<li>اطبع وقص قطعة من قناع الصورة ، بحجم 25 مم × 37.5 مم ، عن طريق طباعة التخطيط في <فئة قوية = "xfig" > الشكل 2 ب على فيلم شفاف. اضبط الحجم المطبوع ل <فئة قوية = "xfig" > الشكل 2 ب لمطابقة البعد في <فئة قوية = "xfig" > الشكل 2 أ.</li>
	<li>قم بإعداد 100 مل من وسط DMEM مع 10٪ FBS و 1٪ Pen-Strep و 250 مل من DPBS في حمام مائي 37 درجة مئوية لاستخدامه كوسيط لزراعة الخلايا.</li>
	<li>تزن 25 مجم من GelMA المجفف بالتجميد في 0.3 مل من وسط زراعة الخلايا الدافئ مسبقا (37 درجة مئوية) في أنبوب طرد مركزي أسود سعة 1.5 مل. ضع أنبوب الطرد المركزي الدقيق على محرك مختبر / لوح ساخن حتى يذوب GelMA في الوسط.</li>
	<li>قم بوزن 50 مجم من البادئ الضوئي في 1 مل من DPBS في أنبوب طرد مركزي دقيق وضعه في فرن 80 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة أو حتى يذوب المبدئ الضوئي.</li>
	<li>خذ 25 ميكرولتر من البادئ الضوئي بنسبة 10٪ من الخطوة 4.4 وأضفه إلى أنبوب الطرد المركزي الدقيق من الخطوة 4.3. الماصة عدة مرات لخلط جيدا.</li>
	<li>عد 3 × 106 خلايا NIH 3T3 باستخدام عداد خلوي آلي. قم بالطرد المركزي للتعليق عند 200 × جم لمدة 5 دقائق ، وتخلص من المادة الطافية ، وأعد تعليق الخلايا في 175 ميكرولتر من وسط زراعة الخلايا.</li>
	<li>أضف محلول الخلية من الخطوة 4.6 إلى أنبوب الطرد المركزي الدقيق من الخطوة 4.5 للحصول على محلول خلية ما قبل البوليمر بنسبة 5٪ GelMA ، و 0.5٪ بادئ ضوئي ، و ~ 6 × 106 خلايا 3T3 / مل. بعد الخلط ، قم بتحميل 100 ميكرولتر من البوليمر المسبق للخلية في حقنة صغيرة سعة 100 ميكرولتر.</li>
	<li>قم بمحاذاة قطعة من القناع الضوئي يدويا (انظر <الفئة القوية = "xfig">الشكل 3 أ) على الشريحة السفلية لشريحة إجهاد التدرج المعقمة وقم ببساطة بإصلاح الموضع باستخدام قطرة صغيرة من ماء DI بينهما. قم بتوصيل المحقنة الدقيقة سعة 100 ميكرولتر المحملة بمحلول خلية ما قبل البوليمر بمدخل الشريحة.</li>
	<li>ضع (انظر <الفئة القوية = "xfig">الشكل 3 ب) 50 ميكرولتر من محلول خلية البوليمر المسبق في قناة التدفق باستخدام المحقنة الدقيقة ثم قم بتوصيل المخرج باستخدام قابس PDMS. قم بحقن 40 ميكرولتر إضافي من المحلول لإنشاء انتفاخ محدب في غشاء PDMS الدائري.</li>
	<li>حرك الشريحة باستخدام قناع الضوء (أسفل) ، والحقنة الدقيقة (المدخل) ، وقابس PDMS (المخرج) من الخطوة 4.9 أسفل مصباح الأشعة فوق البنفسجية (365 نانومتر ، 9 ميجاوات / سم2) وقم بتعريضها لمدة 30 - 45 ثانية لربط الهيدروجيل الدائري متحد المركز في غرفة السوائل.</li>
	<li>قم بإزالة قابس PDMS والحقنة الدقيقة لتحرير ضغط السائل (انظر <الفئة القوية = "xfig">الشكل 3 ج). استخدم حقنة سعة 1 مل محملة ب DPBS مسخن مسبقا لغسل الراتنجات غير المتشابكة 3 مرات عن طريق التنظيف من المدخل إلى المخرج.</li>
	<li>املأ قناة التدفق بحوالي 100 ميكرولتر من وسط زراعة الخلايا.</li>
	<li>ضع الشريحة في طبق استزراع معقم وثقافتها في جو 5٪ ثاني أكسيد الكربون2 عند 37 درجة مئوية لمدة أسبوع. قم بتحديث الوسيط كل يوم.</li>
	<li>التقط صورا لثلاث رقائق في اليوم 0 بعد 4 ساعات من الحضانة ، كمجموعة تحكم ، وثلاث رقائق في اليوم 3 ، كمجموعة تجريبية ، باستخدام مجهر بهدف 20X. قم بقياس عرض الخط لكل هيدروجيل من السطر 1 إلى السطر 12 باستخدام برنامج (على سبيل المثال ، ImageJ) لحساب سلالات الضغط (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4). 
	ملاحظة: يتم حساب النسبة المئوية للاستطالة بقسمة قيمة فرق عرض الخط بين 40 ميكرولتر و 0 ميكرولتر على عرض الخط عند 40 ميكرولتر.</li>
</ol>
5. تلطيخ الخلية لتحليل المحاذاة
<ol>
	<li>استخدم حقنة لحقن 4٪ بارافورمالدهيد (PFA) في DPBS عند RT في شريحة التدفق لمدة 15 دقيقة لتثبيت الهيدروجيل المحمل بالخلايا. 
	ملاحظة: الحذر. PFA سام ويجب التعامل معه بحذر.</li>
	<li>استبدل المحلول بمحلول يتخلل غشاء الخلية بنسبة 0.5٪ في DPBS لمدة 10 دقائق لاختراق غشاء الخلية في RT.</li>
	<li>يغسل PBS العينات 3 مرات بفاصل زمني من 5 إلى 10 دقائق بين عمليات الغسيل (باستخدام حقنة محملة ، كما في الخطوة 5.1).</li>
	<li>قم بتحميل محلول BSA بنسبة 1٪ في القناة السائلة لمدة 45-60 دقيقة عند RT (باستخدام حقنة محملة عبر منفذ المدخل).</li>
	<li>أضف 1.5 مل من الميثانول إلى القارورة مع Alexa Fluor 488 phalloidin للحصول على تركيز نهائي يبلغ 6.6 ميكرومتر من محلول المخزون.</li>
	<li>خذ 5 ميكرولتر من Alexa Fluor 488 phalloidin من الخطوة 5.5 وقم بتخفيفه في 200 ميكرولتر من DPBS مع 0.1٪ BSA لتشكيل تركيز نهائي يبلغ 0.165 ميكرومتر Alexa Fluor 488 phalloidin.</li>
	<li>أضف 200 ميكرولتر من محلول الخليط إلى القناة السائلة باستخدام ماصة دقيقة واحتضان الرقاقة عند 37 درجة مئوية لمدة 45 - 60 دقيقة لتلوين الأكتين. PBS يغسل (على النحو الوارد أعلاه) العينات 3 مرات.</li>
	<li>قم بإعداد 1 ميكروغرام / مل DAPI في PBS ، وقم بتدفقه عبر الرقاقة ، وصمة عار نوى الخلايا عند 37 درجة مئوية لمدة 5 دقائق.</li>
	<li>ماصة DPBS في القناة السائلة لغسل محلول التلوين وإعادة ملء الغرفة السائلة بمحلول PBS لالتقاط الصور باستخدام المجهر الفلوري.</li>
	<li>التقط الصور الفلورية لخلايا 3T3 في الهلاميات المائية باستخدام مجهر مضان مقلوب تحت تكبير 40X مع كاشف CCD ومجموعات مرشح ex / em عند 488/520 نانومتر و 358/461 نانومتر ل Alexa Fluor 488 phalloidin (actin) و DAPI (النواة) ، على التوالي.</li>
</ol>

<ol><li>Simmons, C. S., Petzold, B. C., Pruitt, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microsystems+for+biomimetic+stimulation+of+cardiac+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Microsystems for biomimetic stimulation of cardiac cells.</a> Lab Chip. 12 (18), 3235-3248 (2012).</li>
<li>Aubin, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directed+3D+cell+alignment+and+elongation+in+microengineered+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Directed 3D cell alignment and elongation in microengineered hydrogels.</a> Biomaterials. 31 (27), 6941-6951 (2010).</li>
<li>Guan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+stimulation+of+the+cardiac+differentiation+of+mesenchymal+stem+cells+in+tissue+constructs+that+mimic+myocardium+structure+and+biomechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The stimulation of the cardiac differentiation of mesenchymal stem cells in tissue constructs that mimic myocardium structure and biomechanics.</a> Biomaterials. 32 (24), 5568-5580 (2011).</li>
<li>Wan, C. R., Chung, S., Kamm, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentiation+of+embryonic+stem+cells+into+cardiomyocytes+in+a+compliant+microfluidic+system%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Differentiation of embryonic stem cells into cardiomyocytes in a compliant microfluidic system.</a> Ann Biomed Eng. 39 (6), 1840-1847 (2011).</li>
<li>Huh, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reconstituting+organ-level+lung+functions+on+a+chip%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Reconstituting organ-level lung functions on a chip.</a> Science. 328 (5986), 1662-1668 (2010).</li>
<li>Li, X., Chu, J. S., Yang, L., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anisotropic+effects+of+mechanical+strain+on+neural+crest+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Anisotropic effects of mechanical strain on neural crest stem cells.</a> Ann. Biomed. Eng. 40 (3), 598-605 (2012).</li>
<li>Butcher, J. T., Barrett, B. C., Nerem, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Equibiaxial+strain+stimulates+fibroblastic+phenotype+shift+in+smooth+muscle+cells+in+an+engineered+tissue+model+of+the+aortic+wall%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Equibiaxial strain stimulates fibroblastic phenotype shift in smooth muscle cells in an engineered tissue model of the aortic wall.</a> Biomaterials. 27 (30), 5252-5258 (2006).</li>
<li>Ramon-Azcon, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gelatin+methacrylate+as+a+promising+hydrogel+for+3D+microscale+organization+and+proliferation+of+dielectrophoretically+patterned+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Gelatin methacrylate as a promising hydrogel for 3D microscale organization and proliferation of dielectrophoretically patterned cells.</a> Lab Chip. 12 (16), 2959-2969 (2012).</li>
<li>Park, S. H., Sim, W. Y., Min, B. H., Yang, S. S., Khademhosseini, A., Kaplan, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chip-Based+Comparison+of+the+Osteogenesis+of+Human+Bone+Marrow-+and+Adipose+Tissue-Derived+Mesenchymal+Stem+Cells+under+Mechanical+Stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Chip-Based Comparison of the Osteogenesis of Human Bone Marrow- and Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cells under Mechanical Stimulation.</a> PLoS One. 7 (9), e46689(2012).</li>
<li>Gould, R. A., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22281945">Cyclic Strain Anisotropy Regulates Valvular Interstitial Cell Phenotype and Tissue Remodeling in 3D Culture.</a> Acta Biomater. 8 (5), 1710-1719 (2012).</li>
<li>Kurpinski, K., Chu, J., Hashi, C., Li, S. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17060641">Proc Anisotropic mechanosensing by mesenchymal stemcells.</a> Natl Acad Sci USA. 103 (44), 16095-16100 (2006).</li>
<li>Sim, W. Y., Park, S. W., Park, S. H., Min, B. H., Park, S. R., Yang, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+pneumatic+micro+cell+chip+for+the+differentiation+of+human+mesenchymal+stem+cells+under+mechanical+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">A pneumatic micro cell chip for the differentiation of human mesenchymal stem cells under mechanical stimulation.</a> Lab Chip. 7 (12), 1775-1782 (2007).</li>
<li>Vader, D., Kabla, A., Weitz, D., Mahadevan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain-Induced+Alignment+in+Collagen+Gels%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Strain-Induced Alignment in Collagen Gels.</a> PLoS One. 4 (6), e5902(2009).</li>
<li>Aguado, B. A., Mulyasasmita, W., Su, J., Lampe, K. J., Heilshorn, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+viability+of+stem+cells+during+syringe+needle+flow+through+the+design+of+hydrogel+cell+carriers%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng+Part+A%22%5BJournal%5D)">Improving viability of stem cells during syringe needle flow through the design of hydrogel cell carriers.</a> Tissue Eng Part A. 18 (7-8), 806-815 (2012).</li>
<li>Wan, J. <a target="_blank" href="http://www.mdpi.com/2073-4360/4/2/1084">Microfluidic-Based Synthesis of Hydrogel Particles for Cell Microencapsulation and Cell-Based Drug Delivery.</a> Polymers. 4 (2), 1084-1108 (2012).</li>
<li>Moraes, C., Wang, G., Sun, Y., Simmons, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+microfabricated+platform+for+high-throughput+unconfined+compression+of+micropatterned+biomaterial+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">A microfabricated platform for high-throughput unconfined compression of micropatterned biomaterial arrays.</a> Biomaterials. 31 (3), 577-584 (2010).</li>
<li>Keung, A. J., Kumar, S., Schaffer, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Presentation+Counts%3A+Microenvironmental+Regulation+of+Stem+Cells+by+Biophysical+and+Material.+Cues%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Presentation Counts: Microenvironmental Regulation of Stem Cells by Biophysical and Material. Cues.</a> Annu Rev Cell Dev Biol. 26, 533-556 (2010).</li>
<li>Segers, V. F., Lee, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stem-cell+therapy+for+cardiac+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Stem-cell therapy for cardiac disease.</a> Nature. 451 (7181), 937-942 (2008).</li>
<li>Hsieh, H. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gradient+static-strain+stimulation+in+a+microfluidic+chip+for+3D+cellular+alignment%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Gradient static-strain stimulation in a microfluidic chip for 3D cellular alignment.</a> Lab Chip. 14 (3), 482-493 (2014).</li>
</ol>

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

في هذه الورقة، ونحن تقريرا عن نهج بسيط لمقارنة السلوك محاذاة الخلية بعد التوجيه الشكل المائية وتمتد الشد. غشاء مرن PDMS يخلق انحناء على شكل قبة لتوليد مستويات مختلفة من الهلاميات المائية دائرية متحدة المركز. وبعد الإفراج عن الضغط، الغشاء PDMS يطبق تلقائياً قوة الهلاميات المائية الصغيرة المنقوشة لتشكيل سلالة/استطالة التدرج، مع حد أقصى في المركز والحد أدنى على الحدود الخارجية. كما تم تصميم تكوين سلالة التدرج بغشاء مرن PDMS والتعامل مع رقاقة فلويديك، هناك العديد من المعلمات الهامة التي ينبغي أن يحضر إلى: غشاء (ط) مراقبة دقي...

بوصفه مادة كتلة أن يقلد المكروية أصلي، يمكن إعادة بناء المائية التي تتضمن المصفوفة خارج الخلية (ECM) المحاكاة البيولوجية الأنسجة السقالات لدعم نمو الخلايا. تمتلك وظائف الأنسجة، محاذاة الخلية المنظمة شرط أساسي. مختلف 2D (أي الخلايا المزروعة على سطح) و 3D (أي الخلايا مغلفة في hydrogel) قد تحققت بمحاذاة الخلية باستزراع أو تغليف الخلايا أو على ركائز مرنة مع الصغرى-أو أنماط نانو1. المحاذاة لخلية ثلاثية الأبعاد في المصغرة أكثر جاذبية، كما المكروية أقرب إلى الأنسجة الأصلية بناء2،،من34. يتمثل أحد النهج المشترك لمحاذاة الخلية 3D جديلة الهندسية المائية الشكل2،3. بسبب المساحة المقيدة لتكاثر الخلايا في اتجاه المحور قصيرة، والخلايا تهدف إلى محاذاة على طول اتجاه المحور الطويل في المائية الصغيرة المنقوشة. وثمة نهج آخر تطبيق تمتد الشد على الهلاميات المائية لتحقيق المحاذاة لخلية موازية ل اتجاه تمتد4،5.
التحفيز الفيزيائية في الهلاميات المائية إدارة المحتوى في المؤسسة، مثل سلالة ضاغطة أو حقل كهربائي، يمكن تنظيم الوظائف الخلية للتكامل الأنسجة السليمة، والانتشار، والتمايز1،،من23. وقد أجريت أبحاث كثيرة للتحقيق في سلوك الخلوية بتطبيق شرط سلالة واحد في وقت باستخدام عدة التحكم الميكانيكية وحدات4،6،7،،من89. على سبيل المثال، استخدام المحركات الميكانيكية خطوة تقلص أو قد امتدت على هيدروجيل 3D الكولاجين مغلفة الخلية نهج مشترك7،10. بيد أن هذه المعدات التحكم يتطلب مساحة إضافية وتواجه مسألة التلوث في حاضنة7،9،،من1112. وبالإضافة إلى ذلك، لا يمكن إعطاء الصك كبيرة في بيئة مراقبة دقيقة لتوفير إمكانية تكرار نتائج عالية13.
وبالنظر إلى أن الخلية لادن الهلاميات المائية يعملون عادة في الصغر للتطبيقات الطبية الحيوية، أنها مفيدة للجمع بين تقنيات ممس لتوليد مجموعة من التحفيز سلالة/تمتد التحقيق في نفس الوقت سلوك الخلية في 3D المحاكاة البيولوجية بنيات في المختبر2،14،15،16،،من1718. على سبيل المثال، باستخدام ضغط الغاز لتشوه الغشاء PDMS في رقائق موائع جزيئية يمكن أن يؤدي إلى سلالات مختلفة، يقود تمايز خلية مختلفة الأنساب9،16. ومع ذلك، هناك العديد من التحديات التقنية، مثل عمليات تصنيع الرقائق معقدة في غرفة نظيفة وإدماج برامج التحكم للمحركات والمضخات والصمامات والغازات المضغوطة.
في هذا العمل، ونظهر نهج بسيط للحصول على رقاقة موائع جزيئية ثابتة-سلالة تدرج مكتفية ذاتيا باستخدام نمط المائية دائرية متحدة مركز وغشاء PDMS مرنة. خلافا لمعظم النهج القائمة، منصة لدينا جهاز مصغرة محمولة ويمكن التخلص منها التي يمكن أن تكون ملفقة خارج غرفة صفراء والتي تمتلك ذاتيا توليد سلالات التدرج في متحدة المركز مغلفة الخلية الهلاميات المائية، دون المعدات الميكانيكية الخارجية أثناء الاحتضان. 3T3 تنتجها الخلايا الليفية خلية السلوكيات تتأثر بمزيج من الشكل المائية وأظهرت العديد من الإشارات التوجيه تمتد الشد أثناء مراقبة محاذاة الخلية داخل بيئات ECM mimetic ثلاثي الأبعاد في رقاقة سلالة التدرج لمدة 3 أيام.

<table><tbody><tr><td>1.5 مل أنبوب الطرد المركزي الدقيق الأسود</td><td>Argos Technologies&nbsp;</td><td>03-391-161</td><td>يمكن استبدال هذا بلون محايد من 1.5 مل أنبوب مغطى بورق الألمنيوم</td></tr><tr><td>10x DPBS</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>56064C</td><td></td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488 phalloidin &nbsp ؛</td><td>Invitrogen</td><td>A12379&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>BSA</td><td>Sigma</td><td>A1595</td><td></td></tr><tr><td>مسبار</td><td>كالسيين الجزيئي</td><td>C1430</td><td>لوضع العلامات على الخلايا القابلة للحياة</td></tr><tr><td>CCD</td><td>PCO. التصوير</td><td>Pixelfly qe</td><td></td></tr><tr><td>محلول تخلل غشاء الخلية</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>X100</td><td>0.5٪ Triton X-100 لغشاء الخلية المتخلل</td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D8417</td><td>تلطيخ نواة الخلية</td></tr><tr><td>غشاء غسيل الكلى</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D9527</td> قطع <td>الوزن الجزيئي = 14,000</td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Gibco</td><td>11995-065</td><td></td></tr><tr><td>شريط مزدوج الجانب</td><td>3M</td><td>8003</td><td></td></tr><tr><td>FBS</td><td>Hyclone</td><td>SH30071.03</td><td></td></tr><tr><td>الجيلاتين</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G2500</td><td>قوة هلام 300 ، النوع A ، من جلد الخنازير</td></tr><tr><td>مولد الهالة الإلكتروني عالي التردد</td><td>منتجات التقنية الكهربائية</td><td>نموذج BD-20</td><td></td></tr><tr><td>ميثاكريليك أنهيدريد</td><td>سيجما ألدريتش</td><td>276685</td><td></td></tr><tr><td>حقنة صغيرة</td><td>هاميلتون</td><td>80501</td><td>50 & L&nbsp;</td></tr><tr><td>مجهر</td><td>أوليمبوس</td><td>IX71</td><td>تشمل مجموعتين من المرشحات: LF405 / LP-B-000 و LF488 / LP-C-000 من</td></tr><tr><td>آلة بلازما الأكسجين</td> Semrock <td>هاريك بلازما</td><td>PDC-001</td><td></td></tr><tr><td>بارافورمالديهايد</td><td>سيجما-ألدريتش</td><td>P6148</td><td>لتثبيت الخلية</td></tr><tr><td>PDMS</td><td>DOW CORNING</td><td>Sylgard 184</td><td>خليط لتصنيع صب رقاقة</td></tr><tr><td>PDMS Pen-Strep</td><td>Gibco</td><td>10378-016</td><td>البنسلين / الستربتومايسين</td></tr><tr><td>البادئ الضوئي</td><td>CIBA</td><td>Irgacure 2959</td><td></td></tr><tr><td>بروبيديوم يوديد</td><td>سيجما ألدريتش</td><td>P4170</td><td>لوضع العلامات على الخلايا</td></tr><tr><td>الميتة كوب الترشيح المعقم</td><td>Millipore</td><td>SCGPT05RE</td><td></td></tr><tr><td>TMSPMA</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>440159</td><td>لتثبيت الهيدروجيل</td></tr><tr><td>الموجات فوق الصوتية</td><td>دلتا</td><td>D150H</td><td>150W ، 43 كيلو هرتز</td></tr><tr><td>ضوء الأشعة فوق البنفسجية</td><td>مجفف التجميد DAIHAN</td><td>WUV-L10</td><td></td></tr><tr><td></td><td>FIRSTEK</td><td>150311025</td><td></td></tr><tr><td>NIH3T3 (الخلايا الليفية)</td> <td>معهد أبحاث وتطوير صناعة الأغذية (FIRDI)</td> <td>08C0011</td><td></td></tr><tr><td>MOXI Z عداد الخلايا الآلي</td><td>الصغير ORFLO</td><td>MXZ001</td><td></td></tr></tbody></table>

رقاقة سلالة التدرج لتحفيز السلوكيات الخلوي في الخلية لادن المائية

Gradient Strain Chip for Stimulating Cellular Behaviors in Cell-laden Hydrogel

لمحاذاة الخلوية التوجيه الاصطناعية موضوع ساخن في مجال هندسة الأنسجة. وحقق معظم البحوث السابقة واحد محاذاة الخلوية المستحثة بالضغط على المائية المحملة بالخلية باستخدام العمليات التجريبية المعقدة والتحكم في النظم الجماعية، التي ترتبط عادة بقضايا التلوث. وهكذا، في هذه المقالة، نقترح اتباع نهج بسيط لبناء سلالة ثابتة متدرجة باستخدام رقاقة فلويديك مع غطاء PDMS بلاستيك وركيزة زجاج شفاف الأشعة فوق البنفسجية لتحفيز السلوك الخلوية في هيدروجيل 3D. يمكن أن تولد prepolymer خلية صور باتيرنابل الزائد في قاعة فلويديك غشاء PDMS منحنى محدب على الغلاف. بعد كروسلينكينج الأشعة فوق البنفسجية، من خلال ميكروباتيرن دائرية متحدة مركز تحت المنحنى PDMS الغشاء، والغسيل والمخزن المؤقت المكروية خلية التحقيق السلوكيات تحت مجموعة متنوعة من السلالات التدرج الذاتية الراسخة في رقاقة فلويديك واحد، دون أدوات خارجية. وقد عرضت الخلايا NIH3T3 بعد مراقبة التغيير في اتجاه محاذاة الخلوية تحت إشراف الهندسة، بالتعاون مع سلالة التحفيز، والذي يتراوح بين 15-65% في الهلاميات المائية. بعد حضانة 3 أيام، سيطر الهندسة المائية محاذاة الخلية تحت ضغط الضغط المنخفض، حيث محاذاة الخلايا على طول اتجاه استطالة المائية تحت ضغط ارتفاع الضغط. بين هذه الخلايا أظهرت المحاذاة عشوائية بسبب تبديد توجيه جذرية استطالة المائية وتوجيهات الهندسة المائية منقوشة.

لمقارنة الاختلافات الميكانيكية بين كل المائية الدائرية في رقاقة التحفيز سلالة التدرج المكتملة، قمنا بقياس عرض خط كل المائية الدائرية في اثنين من رقائق نفسه، مع حقن كميات من 0 ميليلتر (الشكل 4 أ) و 40 ميكروليتر (الشكل 4)، على التوالي. وحسبت الونجاتيونس النسبة المئوية في كل دائرة بقسمة الونجاتيونس في رقاقة ميليلتر حقن 40 عرض خط الهلاميات المائية المقابلة في رقاقة 0 حقن ميليلتر (الشكل 4 ج). المائية مادة...

يقدم هذا المقال مقاربة بسيطة لتوفير سلالات ثابتة التدرج غير مستمرة على المائية خلية لادن متحدة مركز لتنظيم المحاذاة لخلية لهندسة الأنسجة.

Artificial guidance for cellular alignment is a hot topic in the field of tissue engineering. Most of the previous research has investigated single ...

الهدف العام من شريحة إجهاد التدرج هذه هو توفير نهج بسيط لتوليد سلالات ثابتة متدرجة غير مستمرة على هيدروجيل ثلاثي الأبعاد للتحقيق في سلوكيات الخلية في ظل سلسلة من ظروف الإجهاد. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال الهندسة الحيوية مثل تحفيز تمايز الخلايا الجذعية وتنظيم المحاذاة الخلوية لتطوير أعضاء الأنسجة الاصطناعية. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنه يمكن تطبيق سلالات مختلفة على طبقة الخلية والهلاميات المائية في نفس البيئة الدقيقة لمقارنة سلوك الخلية.يعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية حيث يصعب تعلم خطوات تحضير الشريحة نظرا لأن الضوء يجب أن يكتمل في غضون ثلاث إلى أربع ساعات لقاعدة التجربة لضمان تباين خلوي مرتفع. قم بوزن 10 جرامات من مسحوق الجيلاتين وأضفه إلى قارورة زجاجية تحتوي على 100 مل من محلول ملحي مخزن بالفوسفات من Dulbecco ، أو DPBS. ضع قضيب تقليب مغناطيسي في القارورة وضع القارورة على طبق ساخن مع التحليق.قم بتغطية القارورة بورق الألمنيوم لتجنب تبخر الماء. اضبط درجة حرارة اللوح الساخن على 50 إلى 60 درجة ومحرك النمام على 100 دورة في الدقيقة لمدة ساعة واحدة لإذابة مسحوق الجيلاتين. بعد ذوبان الجيلاتين ، أضف ثمانية ملليلتر من أنهيدريد الميثاكريليك ببطء شديد باستخدام ماصة.دعها تتفاعل عند 60 درجة مئوية لمدة ثلاث ساعات. ثم أضف DPBS الدافئ مسبقا إلى القارورة إلى الحجم النهائي البالغ 500 مل. اترك المحلول يمتزج جيدا لمدة 15 دقيقة لإيقاف التفاعل.في هذه الأثناء ، قم بقطع غشاء غسيل الكلى إلى عدة أنابيب بطول 25 ملم. اغمرهم في ماء منزوع الأيونات لمدة 15 دقيقة. وقم بعمل عقدة لإغلاق أحد طرفي أنابيب غسيل الكلى.قم بتحميل الكمية المناسبة من محلول البوليمر في أنابيب غسيل الكلى وأغلق الطرف الآخر. ثم ضع الأنابيب المملوءة في دورق بلاستيكي سعة خمسة لترات بماء منزوع الأيونات لمدة أسبوع. جدد الماء منزوع الأيونات مرتين يوميا والحفاظ على المحلول عند 40 إلى 50 درجة مئوية أثناء عملية غسيل الكلى.بعد غسيل الكلى ، اجمع المحلول من الأنابيب في زجاجة زجاجية سعة 500 مل. صب ما يقرب من 450 إلى 500 مل من المحلول في كوب فلتر سعة 500 مل. وقم بتطبيق فراغ لإجبار المحلول على المرور عبر غشاء المرشح للتعقيم.ثم انقل البوليمر المعقم إلى عدة أنابيب معقمة سعة 50 مل. انقل البوليمر المعقم إلى عدة أنابيب معقمة سعة 50 مليلتر وقم بتخزينها في فريزر 80 درجة مئوية تحت الصفر لمدة ثلاثة إلى خمسة أيام. جفف البوليمر بدرجة حرارة 80 درجة مئوية تحت الصفر لمدة أسبوع واحد باستخدام مجفف التجميد لتشكيل GelMA والذي يمكن تخزينه بعد ذلك في فريزر 80 درجة مئوية تحت الصفر.لتصنيع الرقائق ، قم أولا بإعداد polymethacrylate أو PMMA ، ويتم تشغيله وتشكيله كما هو موضح في بروتوكول النص. ثم قم بإعداد غطاء PTMS وقابس PTMS عن طريق خلط 30 جراما من المطاط الصناعي PTMS وثلاثة جرامات من عامل معالجة PTMS. قم بإزالة الخليط تحت غرفة مفرغة لمدة ساعة.صب 1.8 إلى جرامين من الخليط في قالب PMMA لغطاء PTMS. استخدم أيضا الكمية المناسبة لملء كل تجويف لقالب PMMA لقابس PTMS. بالإضافة إلى ذلك ، قم بصب 10 جرامات من خليط PTMS غير المعالج في صفيحة بلاستيكية فارغة 10 سم.ضع هذه القوالب في غرفة مفرغة من الهواء لتفريغها لمدة 30 دقيقة. عالج PTMS لمدة ساعتين عند 80 درجة مئوية. بعد تبريد PTMS المعالج على القالب ، افصل أغطية PTMS ومقابس PTMS من قوالب PMMA.بعد ذلك ، قم بعمل فتحتين بأقطار حوالي ثلاثة ملليمترات في نهايات قنوات التدفق لأغطية PTMS. قم بقص لوح PTMS المصبوب من الصفيحة البلاستيكية التي يبلغ طولها 10 سم إلى عدة مكعبات سنتيمتر واحد في سنتيمتر واحد. وقم بعمل ثقب بمقدار ثلاثة ملليمترات في كل مكعب PTMS.قم بلصق مكعبين غير معالجين بحجم سنتيمتر واحد في سنتيمتر واحد على فتحات غطاء PTMS ليكونوا بمثابة خزانات متوسطة وللمساعدة في عملية معالجة أنماط الهيدروجيل الدائرية المتدرجة. ثم تعالج لمدة ساعة عند 80 درجة مئوية. بعد ذلك ، قم بربط أغطية PTMS بخزاني PTMS على شريحة مطلية ب TMSPMA.للقيام بذلك ، قم بمعالجة جانب الترابط لغطاء PTMS والشريحة المطلية ب TMSPMA تحت آلة بلازما الأكسجين لمدة 90 ثانية من معالجة بلازما الأكسجين. اتصل بالسطح المعالج بالبلازما لأغطية PTMS وشريحة TMSPMA واضغط عليها عن كثب للترابط الدائم من خلال تكوين رابطة سيليكون الأكسجين السيليكوني. اطبع قناعا ضوئيا عن طريق طباعة التخطيط المحدد على فيلم شفاف.ثم قم بقص القناع الضوئي المطبوع إلى 25 ملم × 37.5 ملم. تزن 25 ملليغرام من GelMA المجفف بالتجميد إلى 0.3 مل من وسط زراعة الخلايا الدافئ مسبقا في أنبوب طرد مركزي أسود سعة 1.5 مل. ضع أنبوب الطرد المركزي الدقيق على لوح تسخين مختبر حتى يذوب GelMA في الوسط.أضف 50 ملليغرام من البادئ الضوئي إلى ملليلتر واحد من DPBS في أنبوب الطرد المركزي الدقيق. وضعه في فرن 80 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة أو حتى يذوب المبدئ الضوئي. أضف 25 ميكرولترا من البادئ الضوئي بنسبة 10٪ إلى أنبوب الطرد المركزي الدقيق.الماصة عدة مرات لخلط جيدا. بعد ذلك ، عد ثلاثة ملايين خلية NIH3T3 باستخدام عداد خلوي آلي. بعد الطرد المركزي ، التعليق عند 200 Gs لمدة خمس دقائق ، تخلص من المادة الطافية وأعد تعليق الخلايا في 175 ميكرولترا من وسط زراعة الخلايا.أضف محلول الخلية إلى أنبوب الطرد المركزي الدقيق للحصول على محلول خلية بوليمر مسبق بنسبة 5٪ GelMA و 0.5٪ بادئ ضوئي وحوالي ستة ملايين خلية 3T3 لكل مليلتر. بعد الخلط ، قم بتحميل 100 ميكرولتر من البوليمر المسبق للخلية في حقنة دقيقة سعة 100 ميكرولتر. قم بمحاذاة قطعة من القناع الضوئي يدويا على الشريحة السفلية لشريحة إجهاد التدرج المعقمة.وقم ببساطة بإصلاح الموضع باستخدام قطرة صغيرة من الماء منزوع الأيونات بينهما. قم بتوصيل المحقنة الدقيقة سعة 100 ميكرولتر ، المحملة بمحلول خلية ما قبل البوليمر بمدخل الشريحة. ثم ضع 50 ميكرولترا من محلول خلية البوليمر المسبق في قناة التدفق باستخدام المحقنة الدقيقة وقم بتوصيل المنفذ باستخدام قابس PTMS.قم بحقن 40 ميكرولترا إضافيا من المحلول لإنشاء انتفاخ محدب في غشاء PTMS الدائري. انقل الشريحة باستخدام قناع الضوء والحقنة الدقيقة وقابس PTMS إلى أسفل مصباح الأشعة فوق البنفسجية. وقم بتعريضه لمدة 30 إلى 45 ثانية لربط الهيدروجيل الدائري متحد المركز في الغرفة السائلة.بعد الربط المتقاطع ، قم بإزالة قابس PTMS والحقنة الدقيقة لتحرير ضغط السائل. استخدم حقنة سعة مليلتر واحد محملة ب DPBS مسخن مسبقا لغسل الراتنجات غير المتشابكة ثلاث مرات عن طريق التنظيف من المدخل إلى المخرج. بعد ذلك ، املأ قناة التدفق بحوالي 100 ميكرولتر من وسط زراعة الخلايا.ضع الشريحة في طبق استزراع معقم وزراعته في جو من ثاني أكسيد الكربون بنسبة 5٪ عند 37 درجة مئوية لمدة أسبوع. قم بتحديث الوسيط كل يوم. التقط صورا لثلاث رقائق في اليوم صفر بعد أربع ساعات من الحضانة كمجموعة تحكم.وثلاث رقائق في اليوم الثالث كمجموعة تجريبية باستخدام مجهر بهدف 20 مرة. قم بقياس عرض خط كل هيدروجيل من السطر الأول إلى السطر 12 باستخدام برنامج لحساب بقع الضغط. تظهر هنا النتائج التمثيلية لأنماط الهيدروجيل مع صفر ميكرولتر و 40 ميكرولتر على الحقن ، بعد الربط المتقاطع للأشعة فوق البنفسجية والحضانة لمدة أربع ساعات.يبدو عرض خط الهيدروجيل ثلاثي الأبعاد في التحكم في الحقن غير الزائد موحدا كما هو متوقع. ومع ذلك ، فإن أنماط الهيدروجيل التي تحتوي على 40 ميكرولتر على الحقن تعطي عرضا متدرجا للهلاميات المائية يتناقص من السطر الأول إلى السطر 12. بعد ثلاثة أيام من الحضانة ، تمتد الخلايا الموجودة في الهيدروجيل إلى اتجاهات مختلفة.تتماشى الخلايا الموجودة في الخط الأول على طول الاتجاه الشعاعي بسبب تحفيز استطالة الهيدروجيل. على العكس من ذلك ، تتماشى الخلايا الموجودة في السطر 12 على طول شكل الهيدروجيل حيث تهيمن الإشارة الهندسية على المحاذاة الخلوية. لا توجد محاذاة خلوية محددة في السطر 7 حيث توازن إشارتا المحاذاة الخلوية للخط الأول والخط 12 مع بعضهما البعض.بمجرد قياس البيئة الدقيقة لسلالات التدرج على هيدروجيل ثلاثي الأبعاد يمكن إجراؤه بواسطة شريحة سلالة التدرج في ساعتين إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر تعقيم شريحة سلالة التدرج قبل تحميل محلول البوليمر الأولي للخلية. امسح أيضا سطح الرقاقة جيدا بنسبة 75٪ من الإيثانول قبل وضع الرقائق في حاضنة زراعة الخلايا.بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد جدا لكيفية إنشاء شريحة إجهاد متدرج للتحقيق في سلوكيات الخلايا تحت سلالات مختلفة إمبراطورية.

gradient-strain-chip-for-stimulating-cellular-behaviors-cell-laden

Research

JoVE Journal

Bioengineering

الهندسة الحيوية

وصفنا بروتوكولا للالتصنيع الدقيق للجهاز لتوليد ميكروفلويديك التدرج التي يمكن أن تولد التدرجات المكاني والزماني في المكروية محددة جيدا. في هذا النهج ، يمكن استخدام الجهاز لتوليد التدرج ميكروفلويديك لدراسة موجهة الهجرة الخلية ، الجنيني ، التئام الجروح ، وورم خبيث من السرطان.

جهاز لتوليد التدرج ميكروفلويديك لبيولوجيا الخلية

في هذا البروتوكول ، ونحن إثبات تلفيق مجموعة من الوظائف microactuator عموديا على النازحين الذي يستند إليه التكنولوجيا ، وكيف يمكن تعديل هذه التكنولوجيا لإجراء قاعدة إنتاجية عالية خلية ثقافة ديناميكية ميكانيكيا في كل ثقافة ثنائي الابعاد وثلاثي الابعاد نماذج.

Microfabricated المنصات الحيوي للثقافة الخلية ميكانيكيا

يمكن أن تتأثر الحيوي من المصفوفة خارج الخلية الغضروفية غضروفية من قبل تطبيق محفزات الميكانيكية. يصف هذا الأسلوب أسلوب تطبيق سلالات الضغط الديناميكي للغضروفية مغلفة في بنيات 3D وتقييم التغيرات في التمثيل الغذائي الناجمة عن خلية غضروفية.

الميكانيكية حفز خلية غضروفية-الاغاروز الهلاميات المائية

توفر  الأجهزة الدقيقة المدمجة مع المكونات السائلة منصة في المختبر لدراسات الخلايا التي تحاكي البيئة الدقيقة في الجسم الحي. قمنا بتطوير رقائق الموائع الدقيقة القائمة على بولي ميثيل ميثاكريلات لدراسة الاستجابات الخلوية تحت محفزات الإجهاد الكيميائية / الكهربائية / القص المفردة أو المتعايشة.

تصميم الأجهزة ميكروفلويديك لدراسة الردود الخليوي تحت واحدة أو تتعايش الكيميائية / الكهربائية / إجهاد القص المحفزات

القوى الميكانيكية مهمة للسيطرة على هجرة الخلايا. يوضح هذا البروتوكول استخدام هيدروجيلات مرنة يمكن تشويهها باستخدام ميكرومازيت زجاجي وميكرومنبولاتور لتحفيز الخلايا ذات التدرج المحلي للتصلب لإحداث تغييرات في بنية الخلايا والهجرة.

فحص Durotaxis خلية واحدة لتقييم السيطرة الميكانيكية للحركة الخلوية والأحداث الإشارات ذات الصلة

تتضمن الطريقة المقدمة التمدد الأحادي من الهيدروجيلات الناعمة ثلاثية الأبعاد المضمنة في مطاط السيليكون مع السماح بالفحص المجهري البؤري الحي. يتم توضيح توصيف سلالات الهيدروجيل الخارجية والداخلية وكذلك محاذاة الألياف. الجهاز والبروتوكول وضعت يمكن تقييم استجابة الخلايا لمختلف أنظمة سلالة.

سلالة تسيطر عليها من هيدروجيلس 3D تحت التصوير المجهري لايف

هنا، ونحن نقدم رقاقة microfluidic والتحكم فيها تلقائيا، ونظام microfluidic التداول عالية الكفاءة التي تلخص البيئة الدقيقة الأولية من neovascularization، مما يسمح الخلايا البطانية (ECs) ليتم تحفيزها من قبل ارتفاع الإجهاد القص الإنارة، والمستوى الفسيولوجي لتدفق عبر الغدد الصماء، ومختلف عامل النمو البطانية الوعائية (VEGF) التوزيع في وقت واحد.

نموذج microfluidic لتقليد الحدث الأولي من Neovascularization

نحن نصف التحسينات التي أدخلت على طريقة قياسية لقياس قوى الجر الخلوي ، استنادا إلى طباعة التلامس الدقيق مع خطوة نقش طرح واحدة من صفائف نقطية من بروتينات المصفوفة خارج الخلية على الهلاميات المائية اللينة. تسمح هذه الطريقة بتصنيع أبسط وأكثر اتساقا لأنماط الجزر ، وهو أمر ضروري للتحكم في شكل مجموعة الخلايا.

توليد النمط لمجهر الجر المجهري

يصف هذا البروتوكول منصة تجريبية لتقييم آثار الإشارات الميكانيكية والكيميائية الحيوية على استجابات العلاج الكيميائي لخلايا الورم الأرومي الدبقي المشتقة من المريض في مزارع محاكاة مصفوفة 3D باستخدام جهاز إضاءة الأشعة فوق البنفسجية المصنوع خصيصا لتسهيل الربط الضوئي عالي الإنتاجية للهيدروجيل مع ميزات ميكانيكية قابلة للضبط.

تمكن صفائف الهيدروجيل من زيادة الإنتاجية لفحص تأثيرات مكونات المصفوفة والعلاجات في نماذج الأورام 3D

نحن تصف عزلة العضلية الولدان وإعداد الخلايا للتغليف في بنيات هيدروجيل الليفين للهندسة الأنسجة. نحن تصف طرق لتحليل الأنسجة المهندسة عضلة القلب بعد فترة الثقافة بما في ذلك إنشاء قوة فاعلة على التحفيز الكهربائي وبقاء الخلية ، وتلطيخ immunohistological.

تغليف الخلايا العضلية في هيدروجيل الفايبرين للهندسة الأنسجة القلبية

استكشف كيفية توليد سلالات تدرجية ثابتة على هيدروجل ثلاثي الأبعاد لدراسة سلوكيات الخلايا تحت ظروف ميكانيكية متنوعة. تُساعد هذه الطريقة الباحثين على فهم تأثيرات المحفزات الميكانيكية على تمايز الخلايا الجذعية وتنظيم محاذاتها لتطوير الأنسجة الاصطناعية.

رقاقة سلالة التدرج لتحفيز السلوكيات الخلوي في الخلية لادن المائية

استكشف المزيد من الفيديوهات