Name: Les micropuces Silicon pour la manipulation dinteraction cellule-cellule (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-08-30T00:00:00.000+00:00
Duration: 23 min 21 s
Description: Découvrez la manipulation dynamique des interactions cellule-cellule à l'aide de micropuces en silicium pour étudier les hépatocytes et les cellules stromales. Cette méthode permet d'explorer la communication intercellulaire dans les processus biologiques.

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Les auteurs remercient Salman Khetani, Jared Allen, Chris Flaim, et Austin Derfus pour les discussions utiles pendant le processus de conception de cet appareil. Ce travail a été soutenu par la National Science Foundation Faculté Programme de développement en début de carrière, National Institutes of Health / National Institute of Diabetes et de maladies digestives et rénales, et la David and Lucile Packard Foundation. EEH a été soutenue par une bourse de Ruth L. Kirschstein Service national de la recherche.

Préparation des cultures cellulaires: <ol><li> Commencez avec des pièces en silicium recouvert par du plasma traité polystyrène. </li><li> Manteau avec les parties appropriées des protéines de la matrice extracellulaire au support de fixation du type de cellule désiré. Pour les hépatocytes, incuber dans 50 g / ml de collagène une solution à 37 ° C pendant 45 min. Pour les fibroblastes 3T3, aucune matrice est nécessaire. </li><li> Verrouillage des pièces avec des rôles complémentaires dans la configuration de contact. </li><li> Faire tremper dans de l&#39;éthanol à 70% pour un minimum de 10 minutes pour stériliser. Rincez 2x dans le trou DDH 2 O, et 1x dans les milieux de culture cellulaire. </li><li> Cellules semences à une concentration de 500 000 cellules / ml dans le milieu de culture approprié. Utiliser 1 ml dans chaque puits d&#39;une plaque de culture à 12 puits. </li><li> Incuber pendant 1 heure, en agitant toutes les 15 min pour remettre en suspension les cellules uniformément. </li><li> Si une monocouche confluente n&#39;a pas été atteint après 1 h, aspirer la suspension cellulaire et l&#39;ensemencement répéter avec une suspension fraîche. Répétez jusqu&#39;à ce que la densité cellulaire désiré a été atteint. </li><li> Retirer les pièces complémentaires. Transfert des pièces aux puits frais et incuber une nuit pour permettre aux cellules de se conformer totalement et la propagation. </li><li> Formulaire de co-cultures par des pièces de verrouillage appropriés soit dans le fossé ou la configuration de contact. La configuration peut être modifiée à tout point désiré pendant la culture. </li><li> Lors du changement de support, prenez soin de laisser les piles sèches pour le temps aussi peu que possible, de préférence juste une seconde ou deux. Dessinez fluide avec une main et de remplacer immédiatement les médias utilisant l&#39;autre main. </li></ol> Pièces de silicium de traitement pour la réutilisation: <ol><li> Bande de cellules en les trempant dans l&#39;eau de Javel et de rinçage à l&#39;eau. </li><li> Laisser les pièces à sécher complètement. Faire tremper dans du toluène pendant 2 h à bande de polystyrène. </li><li> Nettoyez en solution piranha (1:2 H 2 O 2: H 2 SO 4) chauffé à 120 ° C. </li><li> Rincer pendant 15 min sous un flux continu de DDH 2 O. Si vous n&#39;allez pas déposer polystyrène immédiatement, stocker les pièces dans l&#39;eau. </li><li> Dissoudre le polystyrène dans le toluène à 100 mg / ml. Vortex en polypropylène coniques pendant environ 1 heure ou jusqu&#39;à dissolution complète. Un peu plus de 1 ml de solution est nécessaire pour chaque 10 parties. </li><li> Solution de polystyrène Spin manteau sur les pièces de silicium individuels à 2400 rpm pendant 30 sec. </li><li> Cuire au four pendant au moins 5 h à 120 ° C. </li><li> Traiter avec un plasma d&#39;oxygène (200 mTorr, 200 W) pendant 1 min. </li></ol>

<ol><li>Hui, E. E., Bhatia, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micromechanical+control+of+cell-cell+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Micromechanical control of cell-cell interactions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 104, 
	
 <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=17389399&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum">http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=17389399&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum</a> 5722-5726 (2007).</li>
<li>Bhatia, S. N., Balis, U. J., Yarmush, M. L., Toner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+cell-cell+interactions+in+preservation+of+cellular+phenotype%3A+cocultivation+of+hepatocytes+and+nonparenchymal+cells%5BTitle%5D)+AND+%22The+FASEB+Journal%22%5BJournal%5D)">Effect of cell-cell interactions in preservation of cellular phenotype: cocultivation of hepatocytes and nonparenchymal cells.</a> The FASEB Journal. 13, 
	
 <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=10544172&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum">http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=10544172&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum</a> 1883-1900 (1999).</li>
<li>El-Ali, J., Sorger, P. K., Jensen, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cells+on+Chips%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cells on Chips.</a> Nature. 442, 
	
 <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=16871208&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum">http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=16871208&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum</a> 403-411 (2006).</li>
</ol>

Les auteurs n'ont rien à divulguer.

Ce système est unique en ce qu&#39;elle permet à l&#39;organisation spatiale du tissu à manipuler dynamiquement au niveau cellulaire. Par conséquent, ce dispositif a permis à un certain nombre de nouvelles expériences biologiques, couvrant des sujets tels que la dynamique de signalisation intracellulaire, contactez-médiée par rapport signalant solubles, les décisions du destin cellulaire, la toxicologie, et la diaphonie cellulaire. Ce dispositif devrait être largement généralisables puisque le substrat de culture est en plastique standard d...

<table><tbody><tr><td>Substrats en peigne de silicium</td><td>Outil</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Les pièces sont disponibles pour des projets de recherche collaborative. Veuillez contacter Elliot Hui (eehui @ alum . mit . edu) ou Sangeeta Bhatia (sbhatia @ mit . edu).</td></tr></tbody></table>

les micropuces silicon pour la manipulation d&#39;interaction cellule-cellule

Silicon Microchips for Manipulating Cell-cell Interaction

Le rôle du microenvironnement cellulaire est reconnu comme crucial dans la détermination du destin cellulaire et la fonction dans pratiquement tous les tissus des mammifères du développement à la transformation maligne. En particulier, l&#39;interaction avec le stroma voisin a été impliqué dans une multitude de phénomènes biologiques, mais les techniques conventionnelles de limiter la capacité d&#39;interroger les éléments spatiaux et dynamique de ces interactions. En reconfigurables Culture micromécanique (RC), nous employons un substrat silicium micro-usiné avec des pièces mobiles pour contrôler dynamiquement interactions cellule-cellule par le biais de repositionnement mécanique. Auparavant, cette méthode a été appliquée pour étudier la communication intercellulaire dans les co-cultures d&#39;hépatocytes et des cellules non parenchymateuses, démontrant les interactions dépendant du temps et une gamme limitée d&#39;solubles de signalisation 1. Ici, nous décrivons en détail la préparation et l&#39;utilisation du système de RC. Nous commençons par la démonstration de la manipulation des pièces périphériques utilisant une pince à épiler, y compris actionnement entre l&#39;écart et les configurations de contact (les populations de cellules séparées par un étroit de 80 um écart, ou en contact direct intime). Ensuite, nous détaillons le processus de préparation des substrats pour la culture, et le processus multi-étapes d&#39;ensemencement de cellules nécessaires pour l&#39;obtention de monocouches de cellules confluentes. En utilisant la microscopie vivons, nous illustrons ensuite en temps réel la manipulation de cellules entre les différentes configurations possibles expérimental. Finalement, nous démontrons les étapes nécessaires afin de régénérer la surface du dispositif de réutilisation: le toluène et le nettoyage de piranha, le revêtement de polystyrène, et le traitement par plasma d&#39;oxygène.

Cet article décrit une approche expérimentale pour la régulation dynamique des interactions cellule-cellule entre les cellules adhérentes sur une échelle micrométrique. Manipulation de la communication intercellulaire entre les hépatocytes et des cellules stromales est démontrée. La plate-forme développée permet d&#39;enquête interactions cellule-cellule dans une variété de processus biologiques, y compris le développement et la pathogenèse.

Les micropuces Silicon pour la manipulation d&#39;interaction cellule-cellule

Le rôle du microenvironnement cellulaire est reconnu comme crucial dans la détermination du destin et de la fonction des cellules dans pratiquement tous les tissus mammaliens, depuis ...

Bonjour, je suis Elliot Hu. Je suis chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Tia au Massachusetts Institute of Technology. Aujourd'hui, nous allons préparer des cultures cellulaires sur des puces micro-mécaniques en silicium. Les dispositifs ressemblent à de petits peignes qui s'emboîtent et nous permettent de manipuler précisément les interactions entre deux populations cellulaires différentes.Aujourd'hui, nous allons étudier l'interaction entre les hépatocytes hépatiques et les cellules stromales de soutien. Plus précisément, des cellules de fibroblastes 3T3 sont cultivées sur la surface supérieure des peignes, de sorte qu'en déplaçant les doigts du peigne, vous pouvez déplacer les cellules et modifier leur arrangement spatial. Chaque dispositif est divisé en deux parties qui s'emboîtent selon deux configurations possibles.La première met les deux populations cellulaires en contact l'une avec l'autre. La seconde écarte légèrement les deux populations de manière à ce que les cellules ne puissent pas se toucher. Ici, les interactions par contact sont empêchées, mais les interactions par l'intermédiaire de facteurs sécrétés sont conservées.Commençons par parler de la manière de

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Nous démontrons protocoles pour la fabrication et l'automatisation des élastomères polydiméthylsiloxane (PDMS) des tableaux basés sur microvanne qui n'ont pas besoin d'énergie supplémentaire de fermer et de fonctionnalité de photolithographie définie volumes précis. Un parallèle subnanoliter-volume du mélangeur et d'un système de perfusion intégré microfluidique sont présentés.

Puces microfluidiques contrôlée avec les tableaux microvanne élastomère

Nous démontrons une méthode simple pour placer les cellules à des endroits désirés sur un substrat. Cette méthode schémas cellules en retournant une puce de silicone contenant des micropuits remplis de cellules sur le substrat. Cette méthode offre une nouvelle façon de moduler la signalisation diffusibles et juxtacrine entre les cellules.

Modélisation des cellules souches embryonnaires utilisant la puce Bio Retourner

Nous présentons deux procédés pour la microfabrication de puces polymère poreux pour la culture cellulaire en trois dimensions. Le premier est gaufrage à chaud combiné avec un processus de soudage à la vapeur de solvant. Le second utilise un procédé développé récemment microthermoforming combinée à la technologie d'ions piste menant à une simplification significative de la fabrication.

La microfabrication de Chip entreprises Échafaudages pour la culture cellulaire en trois dimensions

Dans cet article, nous présentons une puce microfluidique pour l'analyse d'une seule cellule. Il permet la quantification des protéines intracellulaires, des enzymes, des cofacteurs, et des seconds messagers à l'aide de dosages ou des dosages immunologiques par fluorescence.

Une puce microfluidique pour l&#39;analyse chimique polyvalente de cellules isolées

Ce protocole décrit un procédé de microfabrication compatible pour un patron de cellules de SiO 2. Une conception prédéfinie parylène-C par photolithographie est imprimé à la SiO 2 gaufrettes. Après incubation des cellules avec du sérum (ou une autre solution d'activation) adhèrent spécifiquement (et se développent en fonction de la conformité des) sous-jacent parylène-C, tout en étant repoussé par SiO 2 régions.

Cellule structuration par photolithographie sur Défini Parylene-C: SiO<sub&gt; 2</sub&gt; Substrats

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L'utilisation de Microscale Silicon Cantilevers pour évaluer cellulaire contractile Fonction In Vitro

Des dispositifs microfabriqués intégrés à des composants fluidiques fournissent une plate-forme in vitro pour des études cellulaires imitant le micro-environnement in vivo. Nous avons développé des puces microfluidiques à base de polyméthacrylate de méthyle pour étudier les réponses cellulaires sous des stimuli de stress chimique/électrique/de cisaillement uniques ou coexistants.

Conception de dispositifs microfluidiques pour étudier les réponses cellulaires Sous simple ou Coexistence chimique / électrique / Shear Stress Stimuli

Ce rapport décrit une méthode microfluidique basée sur la puce pour mettre en place une expérience de culture cellulaire unique dans laquelle l'appariement à haut rendement et l'analyse microscopique de plusieurs cellules individuelles peuvent être atteints.

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Nanofils de silicium et stimulation optique pour les études de couplage électrique intra- et intercellulaire

Un protocole pour la culture et la manipulation de tissu embryonnaire de souris sur une puce microfluidique est fourni. En appliquant des impulsions de modulateurs de voie, ce système peut être utilisé pour contrôler de l’extérieur les oscillations de signalisation pour l’étude fonctionnelle de la somitogenèse de la souris.

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Procédure d’étanchéité silicone accessible entre la puce et la membrane pour une liaison flexible et fiable

Découvrez la manipulation dynamique des interactions cellule-cellule à l'aide de micropuces en silicium pour étudier les hépatocytes et les cellules stromales. Cette méthode permet d'explorer la communication intercellulaire dans les processus biologiques.

Les micropuces Silicon pour la manipulation d'interaction cellule-cellule

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