Déformation mécanique rapide des cellules a émergé comme une méthode prometteuse, indemne de vecteurs pour la délivrance intracellulaire de macromolécules et des nanomatériaux. Ce protocole fournit des instructions détaillées sur la façon d'utiliser le système pour une large gamme d'applications.
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Article de méthode
Presser cellule comme, microfluidique Delivery Platform intracellulaire robuste
Dans cet article
Résumé
Résumé
Déformation mécanique rapide des cellules a émergé comme une méthode prometteuse, indemne de vecteurs pour la délivrance intracellulaire de macromolécules et des nanomatériaux. Cette technologie a démontré un potentiel dans le traitement des demandes auparavant difficiles, y compris, la livraison de cellules primaires du système immunitaire, la reprogrammation cellulaire, nanotubes de carbone, et la prestation de point quantique. Cette plate-forme microfluidique indemne de vecteurs repose sur une rupture mécanique de la membrane de la cellule pour faciliter la délivrance cytosolique de la matière cible. Nous décrivons ici la méthode détaillée de l'utilisation de ces dispositifs microfluidiques, y compris, le montage du dispositif, de la préparation cellulaire, et le fonctionnement du système. Cette approche de livraison nécessite un bref optimisation du type d'appareil et les conditions d'exploitation pour les applications non signalés précédemment. Les instructions fournies sont généralisables à la plupart des types de cellules et des matières de livraison, ce système ne nécessite pas des tampons spécialisés ou des étapes de modification chimique / d'orthographe. Ce travail permet également des des recommandations sur la façon d'améliorer les performances de l'appareil et dépanner les problèmes potentiels liés à l'obstruction, l'efficacité de la prestation faibles, et la viabilité cellulaire.
Introduction
Délivrance de macromolécules vers le cytoplasme de la cellule est une étape critique dans les applications thérapeutiques et de recherche. Nanoparticules médiation livraison, par exemple, a montré un potentiel en thérapie génique 1,2, tandis que la prestation de protéine est un moyen prometteur d'affecter la fonction cellulaire à la fois clinique et de laboratoire 3 4 paramètres. D'autres matériaux, tels que les médicaments à petites molécules, des points quantiques, ou des nanoparticules d'or, sont d'un intérêt dans des applications allant de la thérapeutique du cancer de 5,6 à 7,8 marquage intracellulaire,....
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Protocole
Une. Stockage
- Stocker les réservoirs, supports, joints toriques et des dispositifs microfluidiques dans 70% d'éthanol. Utilisation d'un récipient (par exemple, bocal ou bécher) muni d'un couvercle pour empêcher l'évaporation et la contamination par des particules de poussière ou à l'extérieur. Placez les appareils dans un récipient (1), les réservoirs et les joints toriques dans un second récipient (2), et les détenteurs de la troisième (3).
Remarque: L'utilisation d'éthanol à 70% pour le stockage est de maintenir la stérilité. Si les seuls composants de la solution sont l'éthanol ....
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Résultats
La figure 1 contient un schéma descriptif du système de délivrance microfluidique. Figures 2a-b illustrent des résultats représentatifs de traitement de cellules HeLa avec différents modèles d'appareil en présence de fluorescence conjugué dextrane 20 3 kDa. Si la procédure est correctement suivie, la performance du système sera sensible à type d'appareil et la vitesse de fonctionnement. Par conséquent, il faut optimiser ces conditions pour une application donnée avant.......
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Discussion
Peuvent avoir besoin d'être optimisé en fonction du type cellulaire et de matériau de libération du système est appliqué à certains aspects de la procédure expérimentale décrite (à savoir les facteurs autres que la conception de la puce et de la vitesse de fonctionnement). La discussion qui suit aborde certaines des facteurs les plus communs à considérer lors de la conception des expériences.
Pour améliorer le signal de livraison pour les composés marqués par fluorescence, il fa.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs Armon sharei, Robert Langer, et Klavs F. Jensen sont actionnaires de Société SQZ Biotechnologies qui produit les dispositifs microfluidiques utilisés dans cet article.
Remerciements
Nous remercions T. Shatova de discussion utile sur la conception expérimentale et l'analyse de données. L'assistance et l'expertise de G. Paradis, le personnel de la cytométrie de flux noyau à l'Institut Koch, et le personnel du Laboratoire de la technologie Microsystems au Massachusetts Institute of Technology grandement appréciée. Ce travail a été soutenu par les Instituts nationaux de subventions à la santé RC1 EB011187-02, DE013023, DE016516, EB000351, et en partie par l'Institut national du cancer Cancer Center de soutien (de base) Subventions P30-CA14051 et député-09Call-Langer-60.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Support d’appareil & Réservoir en plastique | SQZ Biotechnologies | Holder | |
| LSRFortessa Analyzer | Becton Dickinson | N/A | Appareil de cytométrie en flux utilisé à l’Institut Koch Core Facilities |
| Dispositif microfluidique | SQZ Biotechnologies | Cell Squeeze | |
| O-Rings | McMaster | 9452K311 | |
| Système de pression pour faire fonctionner l’appareil | SQZ Biotechnologies | Pince | |
| à épiler à | |||
| à ultrasons |
Références
- Schaffert, D., Wagner, E. Gene therapy progress and prospects: synthetic polymer-based systems. Gene. Ther. 15, 1131-1138 (2008).
- Whitehead, K. A., Langer, R., Anderson, D. G. Knocking down barriers: advances in siRNA delivery. Nat. Rev. Drug Discov. 8, 129-....
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Réimpressions et autorisations
