Name: Un dispositivo de microfluidos con los patrones de Surco para el estudio del comportamiento celular (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-08-30T00:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 50 s
Description: Aprende a fabricar dispositivos microfluídicos con microestructuras patronadas para captura y cultivo celular. Este método crea regiones de bajo esfuerzo cortante que facilitan el acoplamiento celular para estudios de biología celular.

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A. microfabricación del dispositivo de microfluidos <ol><li> De 4 pulgadas de obleas de Si se trata con plasma de oxígeno reactivo (5 min a 30 W, Harrick Científico, NY). </li><li> Fotosensible negativa (SU-8 2015, Microchem, MA) es spin-revestido a 900 rpm durante 1 minuto en una oblea de silicio. </li><li> La oblea es suave al horno a 95 ° C durante 6 minutos en una placa calefactora y se expone a luz ultravioleta (200W) durante 4 minutos a través de una película que contiene la máscara de microcanales. </li><li> La oblea es posterior al horno a 95 ° C durante 6 minutos y se desarrolla con SU-8 desarrollador fotosensible. </li><li> La oblea fotosensible con dibujos que contienen microcanales se coloca en un plato de Petri. </li><li> Moldes de poli (dimetilsiloxano) (PDMS) (Sylgard 184) son fabricados por la mezcla de elastómero de silicona y agente de curado (10:1). </li><li> La mezcla de PDMS se vierte sobre el molde maestro Si y se coloca en un desecador de vacío para eliminar las burbujas. </li><li> PDMS se cura a 70 ° C durante 1 a 2 horas. </li><li> Moldes PDMS luego se desprendió del molde maestro Si. </li></ol> B. Montaje del dispositivo <ol><li> 40 micras de espesor superior canales fluidos y 40 micras de espesor inferior microgrooved canales (25, 50, 75 y 100 μ m de ancho) se obtienen a partir de dos moldes diferentes master Si. </li><li> Canal de entrada y salida del dispositivo de fluidos se perforan. </li><li> Canales fluidos y canales de microsurco están irreversiblemente unidos por el plasma de oxígeno reactivo (5 min a 30 W, Harrick Científico, NY). </li><li> Matriz extracelular (MEC) (es decir, la fibronectina) está recubierto en el interior del dispositivo de microfluidos durante 1 hora en la incubadora (37 ° C). </li></ol> C. siembra de células y la instalación experimental <ol><li> NIH-3T3 fibroblastos de ratón se cultivaron en un frasco de cultivo de tejidos utilizando los medios de comunicación Dulbecco modificado de Eagle (DMEM) que contiene 10% de suero fetal bovino (FBS). </li><li> Las células se trypsinized y disociado. </li><li> Las células disociadas se cargan en los canales de microsurco en la densidad celular de 3 × 10 6 células / ml (Figura 1). <img src="/files/ftp_upload/old/270_2008_8_24_3/270_Figure-01.png" alt="Figura 1" width="191" height="300" /> Figura 1 </li><li> 2 ml de medio, 100 mM H 2 O 2, y el ensayo de la apoptosis (20 l Annexin V y yoduro de propidio 40 l, Invitrogen, CA) se infunden en un canal utilizando una bomba de jeringa (1 l / min). </li><li> Las células son monitoreados en tiempo real mediante el uso de un microscopio invertido (Nikon TE 2000). </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>

Las células fueron inmovilizados y modelado en sustratos microgrooved en un dispositivo de microfluidos. El proceso de la apoptosis de las células expuestas al peróxido de hidrógeno se observó en tiempo real y se analizaron mediante el uso de anexina V y yoduro de propidio. Así, este dispositivo de microfluidos que contienen canales de microsurco podría ser útil para la detección de drogas de alto rendimiento.

<table><tbody><tr><td>PDMS</td><td>Reactivo</td><td>K.R. Anderson Co.</td><td>2065622</td><td>Polí(dimetilsiloxano), Dow Corning Sylgard 184 (8,6 lb)</td></tr><tr><td>DMEM</td><td>medio</td><td>Invitrogen</td><td>11965</td><td>Dulbecco&amp;rsquo;s Águila modificada&amp;rsquo;s Medios </td></tr><tr><td>SFB</td><td>suero</td><td>Invitrogen</td><td>10082-147</td><td>Suero bovino fetal</td></tr><tr><td>Peróxido de hidrógeno</td><td>Reactivo</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H1009</td><td></td></tr><tr><td>Ensayo de apoptosis</td><td></td><td>Invitrogen</td><td>V13242</td><td>Anexina A, yoduro de propidio</td></tr><tr><td>Fotorresistente negativo </td><td></td><td>MicroChem Corp.</td><td>SU-8 2015</td><td></td></tr><tr><td>Oblea de silicio </td><td>Herramienta</td><td></td><td></td><td>oblea de silicona de 4 pulgadas</td></tr><tr><td>Plasma de oxígeno reactivo </td><td>Reactivo</td><td>Harrick Scientific Products, Inc.</td><td></td><td>tratar la oblea 5 min a 30 W</td></tr><tr><td>microscopio invertido </td><td>Herramienta</td><td>Nikon Instruments</td><td>TE 2000</td><td></td></tr></tbody></table>

un dispositivo de microfluidos con los patrones de surco para el estudio del comportamiento celular

A Microfluidic Device with Groove Patterns for Studying Cellular Behavior

Se describe un dispositivo de microfluidos con los patrones microgrooved para estudiar el comportamiento celular. Esta plataforma de microfluidos consiste en un canal superior de fluidos y un sustrato microgrooved fondo. Para la fabricación de los canales microgrooved, un alto poli (dimetilsiloxano) (PDMS) molde que contiene la impresión de los canales de microfluidos estaba alineado y unido a un sustrato microgrooved. El uso de este dispositivo, las células de fibroblastos de ratón fueron inmovilizados y modelado en sustratos microgrooved (25, 50, 75 y 100 de ancho micras). Para estudiar la apoptosis en un dispositivo de microfluidos, los medios de comunicación que contiene peróxido de hidrógeno, Annexin V y yoduro de propidio se perfundió en el canal de fluido durante 2 horas. Hemos encontrado que las células expuestas al estrés oxidativo se convirtió en la apoptosis. Estas células apoptóticas fueron confirmados por la anexina V, que unido a la fosfatidilserina en la hoja exterior de la membrana plasmática durante el proceso de apoptosis. El uso de este dispositivo de microfluidos con los patrones microgrooved, el proceso de apoptosis se observó en tiempo real y se analizaron mediante el uso de un microscopio invertido que contiene una cámara de incubación (37 ° C, 5% de CO 2). Por lo tanto, este dispositivo de microfluidos con sustratos incorporados microgrooved podría ser útil para el estudio del comportamiento celular y la realización de alto rendimiento de detección de drogas.

Se describe un protocolo para la fabricación de dispositivos de microfluidos que puede permitir la captura de células y la cultura. En este enfoque micro modelado como ranuras dentro de los canales de microfluidos se utilizan para crear las regiones de baja tensión de corte dentro de la celda que se puede acoplar.

Un dispositivo de microfluidos con los patrones de Surco para el estudio del comportamiento celular

Describimos un dispositivo microfluídico con patrones de microsurcos para estudiar el comportamiento celular. Esta plataforma microfluídica consta de un canal fluídico superior...

Me llamo Jiang, soy investigador postdoctoral en Harvard y MIT, Salud, Ciencia y Tecnología. Mi especialidad en este laboratorio consiste en desarrollar dispositivos novedosos de predicción para estudiar el comportamiento celular. Puedo crear dispositivos de gradiente muy novedosos, así como también integrarlos al dispositivo de predicción.El dispositivo TC puede manipular con precisión la interacción célula-célula, la interacción celular y el contacto con factores solares celulares. Por lo tanto, utilizando el sistema TC, puedo estudiar y comprender la biología celular básica, así como aplicar aspectos de la biología del desarrollo y de la bioingeniería de células madre. Mi nombre es Amir Manchi y soy estudiante universitario en el laboratorio del profesor Haan, en la División de Ciencias y Tecnología de la Salud de Harvard y MIT.Y he estado trabajando en dispositivos microfílicos y hemos estado tratando, como prueba de principio, de demostrar que los dispositivos microfluídicos son dispositivos con un gran potencial para el cultivo de células y para realizar diferentes estudios, como estudios de toxicidad. También hemos intentado estudiar y optimizar la caracterización del flujo

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Research

Investigación

JoVE Journal

Biology

Biología

Se describe un protocolo para la microfabricación del dispositivo de generación de gradiente de microfluidos que puede generar gradientes espaciales y temporales bien definidos microambiente. En este enfoque, el dispositivo de microfluidos gradiente de generación se pueden utilizar para estudiar la migración celular dirigida, la embriogénesis, la cicatrización de heridas y la metástasis del cáncer.

Un dispositivo de microfluidos gradiente de generación de Biología Celular

Dispositivos de microfluídica se puede utilizar para visualizar procesos naturales complejos en tiempo real y en las escalas físicas adecuadas. Hemos desarrollado un sencillo dispositivo de microfluidos que imita las características clave de los medios porosos naturales para el estudio del crecimiento y el transporte de bacterias en el subsuelo.

Ventana en un micromundo: Sistemas sencillos de microfluidos para el estudio de transporte de microbios en medios porosos

Se presenta un método simple para producir los dispositivos de microfluidos capaces de aplicar similares condiciones dinámicas a múltiples cepas distintas, sin la necesidad de una sala limpia o litografía blanda.

Un dispositivo de microfluidos para el estudio de varias cepas distintas

Fuente: Cabeen, M. T., et al. Análisis microfluídico de célula única de Bacillus subtilis. J. Vis. Exp. (2018)El vídeo demuestra el uso de un dispositivo microfluídico para observar el crecimiento bacteriano a nivel de célula única. Muestra cómo las células bacterianas no móviles, confinadas en trincheras a microescala, son continuamente nutridas e imaginadas bajo un microscopio de fluorescencia. La configuración permite la visualización en tiempo real de la división celular y el seguimiento de...

Seguimiento del crecimiento bacteriano a resolución de célula única en un sistema microfluídico

Fuente: Scheidweiler, D., et al. Combinar dispositivos fluídicos con microscopía y citometría de flujo para estudiar el transporte microbiano en medios porosos a escalas espaciales. J. Vis. Exp. (2020).Este vídeo demuestra el uso de un dispositivo microfluídico para cuantificar la motilidad bacteriana a través de una matriz porosa compuesta por pilares dispuestos aleatoriamente. Se introducen bacterias marcadas con fluorescencia en el dispositivo, se fotografían mediante microscopía a medida...

Evaluación de la motilidad bacteriana utilizando un dispositivo microfluídico

Se demuestra un ensayo basado en microfluídica para medir la escala de tiempo de tránsito para las células a través de una secuencia de constricciones a escala micrométrica.

Una técnica de microfluidos investigará Deformabilidad Cell

Los dispositivos microfabricados integrados con componentes fluídicos proporcionan una plataforma in vitro para estudios celulares que imitan el microambiente in vivo. Desarrollamos chips microfluídicos basados en polimetilmetacrilato para estudiar las respuestas celulares bajo estímulos de estrés químico/eléctrico/cizallante únicos o coexistentes.

El diseño de dispositivos de microfluidos para el estudio de las respuestas celulares en la sección individual o Coexistencia Química / eléctrica / Shear Stress Los estímulos

Se fabricó un chip microfluídico para producir pares de puntos dorados para la generación de burbujas en tándem e islas recubiertas de fibronectina para el patrón unicelular cercano. El campo de flujo resultante se caracterizó mediante velocimetría de imágenes de partículas y se empleó para estudiar varios efectos biológicos, incluida la poración de la membrana celular, la deformación de la membrana y la respuesta al calcio intracelular.

Un sistema de microfluidos con modelar superficie de Investigación de la burbuja de cavitación (s) Interacción -Cell y los Bioefectos resultante en el nivel de celda única

Este protocolo detalla un método adaptable para medir la migración de células en respuesta a quimioatrayentes, que también pueden ser utilizados para determinar la velocidad de difusión de un fármaco fuera de una matriz de polímero.

Una Cámara personalizable para medir la migración celular

El control de los gradientes químicos y de oxígeno es esencial para los cultivos celulares. En este artículo se presenta un dispositivo microfluídico de polidimetilsiloxano-policarbonato (PDMS-PC) capaz de generar de forma fiable combinaciones de gradientes químicos y de oxígeno para estudios de migración celular, que puede utilizarse prácticamente en laboratorios biológicos sin necesidad de instrumentación sofisticada.

Polidimetilsiloxano-policarbonato celular dispositivos de microfluidos para Estudios de Inmigración en virtud perpendicular Química y gradientes de oxígeno

Presentamos una tecnología que utiliza el ensamblaje asistido por capilaridad en una plataforma microfluídica para modelar objetos de tamaño micro suspendidos en un líquido, como bacterias y coloides, en matrices prescritas en un sustrato de polidimetilsiloxano.

Modelado de microorganismos y micropartículas a través del ensamblaje secuencial asistido por capilaridad

Aprende a fabricar dispositivos microfluídicos con microestructuras patronadas para captura y cultivo celular. Este método crea regiones de bajo esfuerzo cortante que facilitan el acoplamiento celular para estudios de biología celular.

Un dispositivo de microfluidos con los patrones de Surco para el estudio del comportamiento celular

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