Name: Einer mikrofluidischen Vorrichtung mit Groove Patterns für ein Studium Cellular Behavior (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-08-30T00:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 50 s
Description: Lernen Sie die Herstellung mikrofluidischer Geräte mit strukturierten Mikrokanälen für Zellkultur und Verhaltensstudien. Diese Methode ermöglicht präzise Untersuchungen in der Zellbiologie.

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A. Microfabrication der Mikrofluidikvorrichtung <ol><li> 4-Zoll-Si-Wafer ist mit reaktiven Sauerstoff-Plasma (5 min bei 30W, Harrick Scientific, NY) behandelt. </li><li> Negative Photolack (SU-8 2015 Microchem, MA) ist durch Spin-Coating bei 900 rpm für 1 min auf einem Si-Wafer. </li><li> Der Wafer ist weich gebacken bei 95 ° C für 6 min auf einer Heizplatte und wird mit UV-Licht (200W) für 4 min durch eine Maske Film mit Mikrokanälen ausgesetzt. </li><li> Der Wafer wird post bei 95 ° C gebacken für 6 min und entwickelt mit SU-8 Fotolack-Entwickler. </li><li> Der Fotolack strukturierten Wafer mit Mikrokanälen ist in einer Petri-Schale gelegt. </li><li> Poly (dimethylsiloxan) (PDMS) (Sylgard 184) Formen werden durch Mischen Silikon-Elastomer und Härter (10:1 Verhältnis) hergestellt. </li><li> Die PDMS-Mischung wird auf die Si-Master gegossen und befindet sich auf einem Vakuumexsikkator, um Luftblasen zu entfernen platziert. </li><li> PDMS ist bei 70 ° C für 1 bis 2 Stunden ausgehärtet. </li><li> PDMS Formen werden dann von der Si Master-Form geschält. </li></ol> B. Montieren Sie das Gerät <ol><li> 40 um dicke top Fluidik-Kanäle und 40 um dicken Boden microgrooved Kanäle (25, 50, 75 und 100 μ m breit) sind aus zwei verschiedenen Si Master Formen erhalten. </li><li> Kanal Ein-und Auslass der fluidischen Gerät ausgestanzt werden. </li><li> Fluidic Kanäle und microgroove Kanäle sind irreversibel durch die reaktive Sauerstoff-Plasma (5 min bei 30W, Harrick Scientific, NY) gebunden. </li><li> Extrazellulären Matrix (ECM) (dh Fibronektin) ist in mikrofluidischen Gerät für 1 Stunde im Brutschrank (37 ° C) beschichtet. </li></ol> C. Zellaussaat und Versuchsaufbau <ol><li> NIH-3T3 Maus-Fibroblasten in einer Zellkulturflasche mit Dulbecco modifiziertem Eagle-Medien (DMEM) mit 10% fötalem Rinderserum (FBS) gezüchtet. </li><li> Die Zellen werden trypsiniert und distanziert. </li><li> Dissoziierten Zellen werden in die microgroove Kanäle an der Zelldichte von 3 × 10 6 Zellen / ml (Abbildung 1) geladen. <img src="/files/ftp_upload/old/270_2008_8_24_3/270_Figure-01.png" alt="Abbildung 1" width="191" height="300" /> Abbildung 1 </li><li> 2 mL Medien, 100 mM H 2 O 2 und Apoptose-Assay (20 ul Annexin V und 40 ul Propidiumiodid, Invitrogen, CA) werden in einem Kanal mit Hilfe einer Spritzenpumpe (1 ml / min) infundiert. </li><li> Die Zellen werden in Echtzeit mit einem inversen Mikroskop (Nikon TE 2000) überwacht. </li></ol>

<ol><li>Chung, B. G., Park, J. W., Hu, J. S., Huang, C., Monuki, E. S., Jeon, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+hybrid+microfluidic-vacuum+device+for+interfacing+with+conventional+cell+culture+platform%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">A hybrid microfluidic-vacuum device for interfacing with conventional cell culture platform.</a> BMC Biotechnol. 7, (2007).</li>
<li>Khademhosseini, A., Yeh, J., Eng, G., Karp, J., Kaji, H., Borenstein, J., Farokhzad, O. C., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+docking+inside+microwells+within+reversibly+sealed+microfluidic+channels+for+fabricating+multiphenotype+cell+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Cell docking inside microwells within reversibly sealed microfluidic channels for fabricating multiphenotype cell arrays.</a> Lab Chip. 5, 1380-1386 (2005).</li>
<li>Whittemore, E. R., Loo, D. T., Watt, J. A., Cotman, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+detailed+analysis+of+hydrogen+peroxide-induced+cell+death+in+primary+neuronal+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A detailed analysis of hydrogen peroxide-induced cell death in primary neuronal culture.</a> Neuroscience. 67, 921-932 (1995).</li>
</ol>

Die Zellen wurden fixiert und strukturiert innerhalb microgrooved Substrate in einer mikrofluidischen Vorrichtung. Die Apoptose-Prozess von Zellen, die Wasserstoffperoxid in Echtzeit beobachtet und analysiert mit Annexin V und Propidiumiodid. So könnte dieses Mikrofluidiksystem mit microgroove Kanäle nützlich sein für das Hochdurchsatz-Wirkstoffsuche.

<table><tbody><tr><td>PDMS</td><td>Reagenz</td><td>K.R. Anderson Co.</td><td>2065622</td><td>Poly(dimethylsiloxan), Dow Corning Sylgard 184 (8,6 lb)</td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Medium</td><td>Invitrogen</td><td>11965</td><td>Dulbecco&amp;rsquo;s modifiziertes Eagle&amp;rsquo;s Medium </td></tr><tr><td>FBS</td><td>Serum</td><td>Invitrogen</td><td>10082-147</td><td>Fetales Rinderserum</td></tr><tr><td>Wasserstoffperoxid</td><td>Reagenz</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H1009</td><td></td></tr><tr><td>Apoptose-Assay</td><td></td><td>Invitrogen</td><td>V13242</td><td>Annexin A, Propidiumiodid</td></tr><tr><td>Negatives Fotolackmittel </td><td></td><td>MicroChem Corp.</td><td>SU-8 2015</td><td></td></tr><tr><td>Si-Wafer </td><td>Werkzeug</td><td></td><td></td><td>4-Zoll-Siliziumwafer</td></tr><tr><td>Reaktives Sauerstoffplasma </td><td>Reagenz</td><td>Harrick Scientific Products, Inc.</td><td></td><td>Wafer 5 min bei 30 W behandeln</td></tr><tr><td>Invertiertes Mikroskop </td><td>Werkzeug</td><td>Nikon Instruments</td><td>TE 2000</td><td></td></tr></tbody></table>

einer mikrofluidischen vorrichtung mit groove patterns für ein studium cellular behavior

A Microfluidic Device with Groove Patterns for Studying Cellular Behavior

Wir beschreiben ein Mikrofluidiksystem mit microgrooved Muster für die Untersuchung zellulärer Verhalten. Diese mikrofluidischen Plattform besteht aus einem Oberteil Fluidikkanal und eine untere microgrooved Substrat. Zur Herstellung der microgrooved Kanäle, war ein Top-Poly (dimethylsiloxan) (PDMS) Form mit dem Eindruck der mikrofluidischen Kanälen ausgerichtet und verbunden mit einem microgrooved Substrat. Mit diesem Gerät, Maus-Fibroblasten-Zellen wurden fixiert und strukturiert innerhalb microgrooved Substrate (25, 50, 75 und 100 &amp;mgr; m breit). Um die Apoptose in einer mikrofluidischen Vorrichtung Studie wurde Medium mit Wasserstoffperoxid, Annexin V und Propidiumiodid in die Fluidik-Kanal für 2 Stunden perfundiert. Wir fanden, dass Zellen, die den oxidativen Stress apoptotischen wurde. Diese apoptotischen Zellen wurden durch Annexin V bestätigt, dass an Phosphatidylserin an der äußeren Seite der Plasmamembran während der Apoptose-Prozess gebunden. Mit diesem mikrofluidischen Gerät mit microgrooved Muster wurde die Apoptose-Prozess in Echtzeit beobachtet und analysiert mit Hilfe eines inversen Mikroskops mit einer Inkubationszeit Kammer (37 ° C, 5% CO 2). Daher könnte dieses Mikrofluidiksystem mit microgrooved Substrate eingearbeitet werden für die Untersuchung der zellulären Verhaltens und Durchführung von Hochdurchsatz-Wirkstoffsuche.

Wir beschreiben ein Protokoll für die Herstellung von mikrofluidischen Bauteilen, die Zelle zu erfassen und Kultur ermöglichen können. In diesem Ansatz gemusterten Mikrostrukturen wie Rillen in mikrofluidischen Kanälen werden verwendet, um Scherarmut Regionen, in denen Zellen andocken können erstellen.

Einer mikrofluidischen Vorrichtung mit Groove Patterns für ein Studium Cellular Behavior

Wir beschreiben ein mikrofluidisches Bauteil mit mikrogemuerterten Mustern zur Untersuchung des Zellverhaltens. Diese mikrofluidische Plattform besteht aus einem oberen fluidischen Kanal ...

Mein Name ist Jiang, ich bin Postdoktorand an der Harvard-Universität und am Massachusetts Institute of Technology im Bereich Gesundheitswissenschaften und Technologie. Meine Expertise in diesem Labor liegt darin, neuartige myopridiktive Geräte zur Untersuchung des zellulären Verhaltens zu entwickeln. Ich kann ebenso völlig neuartige Gradientengeräte herstellen und diese zudem in mein myopridiktives Gerät integrieren.Die TC-Vorrichtung kann die Zell-Zell-Interaktion und Zellinteraktion sowie den Kontakt zwischen Zellen und solaren Faktoren präzise steuern. Mit dem TC-System kann ich daher die Grundlagen der Zellbiologie erforschen und zudem Ansätze aus der Entwicklungsbiologie sowie der bio-biologischen Stammzell-Bioingenieurwissenschaft anwenden. Mein Name ist Amir Manchi, und ich bin Bachelorstudent im Labor von Professor Haan an der Harvard-MIT-Abteilung für Gesundheitswissenschaften und Technologie.Und ich arbeite an mikrofluidischen Vorrichtungen und haben als Machbarkeitsnachweis versucht zu zeigen, dass mikrofluidische Vorrichtungen ein großes Potenzial als Geräte zur Zellkultur und für verschiedene Studien, wie Toxizitätsstudien, besitzen. Außerdem haben wir versucht, die S

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Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

Wir beschreiben ein Protokoll für die Mikrofabrikation der Gradienten-erzeugenden Mikrofluidik-Gerät, das räumliche und zeitliche Verläufe in klar definierten Mikroumgebung erzeugen können. Bei diesem Ansatz kann der Gradient-Erzeugung mikrofluidischen Gerät verwendet, um gerichtete Wanderung, Embryogenese, Wundheilung und Krebs Metastasen zu untersuchen.

Ein Gradient-Erzeugung Mikrofluidikvorrichtung für Zellbiologie

Mikrofluidik-Geräte lassen sich komplexe natürliche Prozesse in Echtzeit und auf der entsprechenden physikalischen Maßstäben zu visualisieren. Wir haben ein einfaches Mikrofluidiksystem, dass wichtige Funktionen des natürlichen porösen Medien nachahmt für das Studium Wachstum und Transport von Bakterien im Untergrund entwickelt.

Fenster an einem Microworld: Einfache mikrofluidische Systeme für Studium Mikrobielle Transport in porösen Medien

Wir stellen eine einfache Methode zur mikrofluidischen Vorrichtungen, die nach vergleichbaren dynamischen Bedingungen, um mehrere verschiedene Stämme zu produzieren, ohne die Notwendigkeit für einen Reinraum oder weiche Lithographie.

Einer mikrofluidischen Vorrichtung für ein Studium mehrere verschiedene Stämme

Quelle: Cabeen, M. T., et al. Einzellige mikrofluidische Analyse von Bacillus subtilis. J. Vis. Exp. (2018)Das Video demonstriert den Einsatz eines mikrofluidischen Geräts zur Beobachtung des bakteriellen Wachstums auf Einzelzellebene. Es zeigt, wie nicht bewegliche bakterielle Zellen, die in mikrogroßen Gräben eingeschlossen sind, kontinuierlich unter einem Fluoreszenzmikroskop genährt und abgebildet werden. Das Setup ermöglicht eine Echtzeitvisualisierung der Zellteilung und der...

Verfolgung des Bakterienwachstums bei Einzelzellauflösung in einem mikrofluidischen System

Quelle: Scheidweiler, D., et al. Die Kombination von fluidischen Geräten mit Mikroskopie und Durchflusszytometrie zur Untersuchung des mikrobiellen Transports in porösen Medien über räumliche Skalen hinweg. J. Vis. Exp. (2020).Dieses Video demonstriert den Einsatz eines mikrofluidischen Geräts zur Quantifizierung der bakteriellen Beweglichkeit durch eine poröse Matrix, die aus zufällig angeordneten Säulen besteht. Fluoreszierend markierte Bakterien werden in das Gerät eingeführt, mikroskopisch...

Beurteilung der bakteriellen Beweglichkeit mit einem mikrofluidischen Gerät

In diesem Artikel präsentieren wir ein Mikrofluidik-Chip für Einzelzellanalyse. Es ermöglicht die Quantifizierung der intrazellulären Proteine, Enzyme, Cofaktoren und zweiten Boten mittels Fluoreszenzassays oder Immunoassays.

Eine mikrofluidische Chip für die vielseitige chemische Analyse von Einzelzellen

Wir zeigen eine Mikrofluidik-basierten Assay, um die Zeitskala für Zellen für den Transit durch eine Sequenz von Mikrometermaßstab Verengungen zu messen.

Ein Mikrofluidiktechnik to Cell Verformbarkeit Sonde

Mikrofabrizierte Bauelemente, die mit fluidischen Komponenten integriert sind, bieten eine in vitro Plattform für Zellstudien, die die in vivo Mikroumgebung nachahmen. Wir haben Mikrofluidik-Chips auf Polymethylmethacrylat-Basis entwickelt, um zelluläre Reaktionen unter einzelnen oder koexistierenden chemischen/elektrischen/scheren Stressreizen zu untersuchen.

Entwerfen Mikrofluidiksysteme für ein Studium zellulären Reaktionen Unter Einzel- oder Coexisting Chemie / Elektro / Schubspannung Stimuli

Ein mikrofluidischer Chip wurde hergestellt, um Paare von Goldpunkten für die Tandem-Blasenerzeugung und Fibronektin-beschichtete Inseln für die Einzelzellstrukturierung in der Nähe herzustellen. Das resultierende Strömungsfeld wurde durch Particle Image Velocimetry charakterisiert und zur Untersuchung verschiedener Bioeffekte eingesetzt, einschließlich der Zellmembranporation, der Membranverformung und der intrazellulären Calciumreaktion.

Einem mikrofluidischen System mit Oberflächenstrukturierung zur Untersuchung Kavitationsblase (e) -Cell Interaktion und die Resultierende Bioeffects auf der Ebene einzelner Zellen

Dieses Protokoll Informationen eine anpassbare Methode Zellmigration in Reaktion auf die chemischen Lockstoffe zu messen, die auch die Diffusionsgeschwindigkeit eines Arzneimittels verwendet werden kann, aus einer Polymermatrix zu bestimmen.

Eine Anpassbare Kammer zur Messung der Zellmigration

Die Kontrolle von chemischen und Sauerstoffgradienten ist essentiell für Zellkulturen. In diesem Artikel wird über ein mikrofluidisches Gerät aus Polydimethylsiloxan-Polycarbonat (PDMS-PC) berichtet, das in der Lage ist, zuverlässig Kombinationen von chemischen und Sauerstoffgradienten für Zellmigrationsstudien zu erzeugen, die in biologischen Labors ohne ausgefeilte Instrumente praktisch eingesetzt werden können.

Polydimethylsiloxanhaltigen Polycarbonat Mikrofluidiksysteme für Zellmigrationsstudien unter Perpendicular Chemische und Sauerstoff Gradients

Lernen Sie die Herstellung mikrofluidischer Geräte mit strukturierten Mikrokanälen für Zellkultur und Verhaltensstudien. Diese Methode ermöglicht präzise Untersuchungen in der Zellbiologie.

Einer mikrofluidischen Vorrichtung mit Groove Patterns für ein Studium Cellular Behavior

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