Artículo de método

Estudios electrotaxis de pulmón células de cáncer utilizando un Multicanal Dual-campo eléctrico chip de microfluidos

DOI:

10.3791/53340

⸱

29 de diciembre de 2015

 ,  , 
1Research Center for Applied Sciences, Academia Sinica, 2Institute of Biophotonics, National Yang-Ming University, 3Biophotonics & Molecular Imaging Research Center (BMIRC), National Yang-Ming University, 4Department of Mechanical and Mechatronic Engineering, National Taiwan Ocean University, 5Ph.D. Program in Microbial Genomics, National Chung Hsing University

En este artículo

Resumen

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Se han desarrollado muchos dispositivos microfluídicos para su uso en el estudio de la electrotaxis. Sin embargo, ninguno de estos chips permite el estudio eficiente de los efectos simultáneos del campo químico y eléctrico (FE) en las células. Desarrollamos un dispositivo basado en polimetilmetacrilato que ofrece una FE coexistente mejor controlada y estimulación química para su uso en la investigación de electrotaxis.

Resumen

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El comportamiento de la migración celular direccional bajo una corriente de campo eléctrico directo (dcEF) se conoce como electrotaxis. El papel importante de dcEF fisiológica en guiar el movimiento celular durante el desarrollo embrionario, la diferenciación celular, la curación de heridas y se ha demostrado en muchos estudios. Mediante la aplicación de chips de microfluidos a un ensayo electrotaxis, el proceso de investigación se acorta y los errores experimentales se reducen al mínimo. En los últimos años, los dispositivos de microfluidos hechas de sustancias poliméricas (por ejemplo, polimetilmetacrilato, PMMA, o acrílico) o polidimetilsiloxano (PDMS) han sido ampliamente utilizados en el estudio de las respuestas de las células a la estimulación eléctrica. Sin embargo, a diferencia de los numerosos pasos requeridos para fabricar un dispositivo de PDMS, la construcción simple y rápida de los micro acrílicos fl chip de uidic hace que sea adecuado tanto para la creación de prototipos dispositivo y la producción. Sin embargo, ninguno de los dispositivos reportados facilitar el estudio eficiente de la sustancia química simultánea y DCEF efectos sobre las células. En este informe, describimos nuestro diseño y fabricación de un multicanal basado en acrílico de campo eléctrico dual (MDF) de chips para investigar el efecto simultáneo de química y la estimulación eléctrica de las células del cáncer de pulmón. El chip MDF proporciona ocho combinaciones de estímulos eléctricos / químicos en una sola prueba. El chip no sólo acorta considerablemente el tiempo experimental requerido sino también aumenta la precisión en electrotaxis estudios.

Introducción

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El comportamiento de las células adherentes que se mueven hacia un ánodo o cátodo bajo una corriente de campo eléctrico directo (dcEF) se conoce como electrotaxis. El comportamiento electrotactic de las células juega un papel importante en la embriogénesis, la regeneración del nervio, y la curación de la herida. 1 Las células tumorales tales como células de cáncer de próstata de rata, células de cáncer de mama 2, 3 y pulmonares células de adenocarcinoma 4-8 han demostrado movimiento electrotactic bajo una dcEF aplicado . El EF fisiológica se ha medido en tejidos de la glándula. 9,10 electrotaxis También se ha inf....

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Protocolo

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1. Diseño y Fabricación de la viruta de MDF

  1. Dibuja un patrón de capa acrílica individual utilizando software comercial, tales como AutoCAD, y guardar el patrón.
    1. Revisar el diseño del patrón de lámina acrílica de cuatro capas en la Figura 1A y confirmar las conexiones entre capas.
  2. Fabrique todas las hojas de acrílico y la cinta de doble cara mediante ablación láser usando un láser scriber CO 2 (Figuras 1B, 2A y 2B). 16
    1. Encienda el Scriber láser y conectar el equipo a la computadora portátil de control.
    2. Ej....

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Resultados

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Fabricación y montaje del dispositivo de MDF

Un diagrama esquemático del chip MDF de base acrílica se muestra en la Figura 1A. Cuatro hojas de acrílico, una cubierta de vidrio, 13 adaptadores de acrílico, y un trozo de cinta de doble cara se utilizan en el montaje del chip MDF completado (Figura 2D). Sólo hay cuatro canales independientes de cultivo en el dispositivo de MDF. S.......

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Discusión

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Nos pareció que el proceso de adherirse adaptadores de acrílico en la capa 1 del chip MDF a ser complicado. La aplicación de sólo 1 a 2 l de pegamento es suficiente para adherirse firmemente el adaptador en el chip de MDF. Grandes cantidades de cola como resultado una polimerización incompleta del pegamento y la falta de adhesión. Una vez que los adaptadores de acrílico estaban firmemente adherido sobre el chip MDF, fuga de líquido en el sistema de microfluidos rara vez se produjo. Además, O / N de incubación dentro de .......

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Divulgaciones

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Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.

Agradecimientos

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Este trabajo cuenta con el apoyo financiero del Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (Contrato no. MOST 103-2113-M-001 -003 -MY2) y el Programa de Investigación en Nanociencia y Nanotecnología, Academia Sinica, Taiwán.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
reactivo DMEM >
Gibco, Invitrogen, EE. UU.12800-017
Suero fetal bovinoGibco, Invitrogen, EE. UU16000-044
TripsinaGibco, Invitrogen, EE. UU.25200-072
PBSVida básicaBL2651
Y-27632 (clorhidrato)Cayman Chemical Co10005583
agarosaLONZO, EE. UU.Jeringa SeaKem LE AGAROSE
Terumo3 ml con cono
llave de paso de 3 víasNiprocon cono
PMMA (acrílico)HiShiRon Industries CO., Ltd, Taiwánespesor 1 mm,
adaptador acrílicoKuanMin Technology Co., Ltd, Taichung, Taiwán1/4-28 puerto, tuerca personalizada de 10x10x6 mm
Thermo Fisher Scientific Inc.COLUMNA:P-206x, P-200x, F120x, P-659, P-315x
Cubierta de vidrio para microscopioDeckglä ser, Alemaniadoble cara de 24x60 mm
3MPET 8018
superpegamento3MScotch Liquid Plus Super Glue
TFD4 detergenteFranklab, FranciaLimpiador
LEO ULTRASONIC CO., LTD., Taiwán
Termo bonderKuanMin Technology Co., Ltd, Taichung, Taiwántrazador
grupo LTT, TaiwánISL-II
controlador proporcional-integral-derivado (PID)JETEC Electronics Co., JapónTTM-J40-R-AB,
termopar tipo KTECPELTPK-02A
de 4 canalesKdScientific, EE. UUCC 250P
GWInstek, Taiwán
Etapa del motor X-Y-ZTanLian, E-O Co. Ltd., Taiwán
Olympus, JapónCKX41
Canon, Japón60D
fuerte. LuerLuer de 2 mm Cinta adhesiva de estéril ultrasónico TFD4 láser de CO2 personalizado Bomba de jeringa . Fuente de alimentación de microscopio invertido personalizado Cámara SLR digital

Referencias

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  1. McCaig, C. D., Rajnicek, A. M., Song, B., Zhao, M. Controlling cell behavior electrically: current views and future potential. Physiol Rev. 85, 943-978 (2005).
  2. Djamgoz, M. B. A., Mycielska, M., Madeja, Z., Fraser, S. P., Korohoda, W.

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