Method Article

Microfluidic מאגר Exchange להנדסת תאים ללא התערבות מיקרו / Nanoparticle

DOI:

10.3791/54327

⸱

July 10th, 2016

 ,  ,  ,  , 
1Lee Kong Chian School of Medicine, Nanyang Technological University, 2School of Chemical and Biomedical Engineering, Nanyang Technological University, 3NTU-Northwestern Institute of Nanomedicine, Nanyang Technological University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול זה מתאר את השימוש של אסטרטגיית מיקרופלואידיקה מבוסס אינרציאלית חיץ החליפין לטהר תאים מהונדסים מיקרו / ננו-חלקיקים עם דלדול יעיל של חלקיקים מאוגד.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

תאים הנדסה עם מיקרו / חלקיקי ננו פעילים בעלי מרכיבים טעונים (NPS) הופך פופולארי יותר ויותר בשיטה כדי לשפר תכונות טיפוליות הילידים, לאפשר הדמיה ביו ולשלוט פנוטיפ התא. סוגיה קריטית עדיין התייחסה כראוי היא המספר המשמעותי של חלקיקים שנותרו מאוגד לאחר תיוג תא אשר לא ניתן להסיר בקלות על ידי צנטריפוגה קונבנציונלי. זה מוביל לעלייה רעשי רקע הדמיה ביו יכול להקנות ההשפעה הטרנספורמטיבית על תאי היעד הלא שכנות. בפרוטוקול זה, אנו מציגים אסטרטגיה חילופית חיץ מיקרופלואידיקה מבוסס אינרציאלית כפי שכונתה חלוקת זרימת דין (DFF) להפריד תאי שכותרתו ביעילות צירופים חינם באופן תפוקה גבוה. Microdevice הספירלה שפותח מסייע באיסוף רציף (> התאוששות תא 90%) של תאים מטוהרים (THP-1 ו MSCs) מרחפי פתרון חיץ חדש, תוך השגה> 95 דלדול% של צבע פלואורסצנטי מאוגד או צירופים טעונים לצבוע (silICA או PLGA). בשלב יחיד זה, אסטרטגית טיהור מבוססת תאי גודל מאפשרת קצב העברת נתוני עיבוד תא גבוה (10 6 תאים / min) והוא שימושי מאוד עבור טיהור תא גדול בנפח של תאים מהונדסי מייקרו / ננו-חלקיקים כדי להשיג יישום קליני ללא התערבות.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

סוכן טעון מייקרו / חלקיקי הנדסת תאים על ידי (NPS) היא שיטה פשוטה, גנומית אינטגרציה נטולה, צדדי כדי לשפר יכולת bioimaging ומגביר / להשלים התכונות הטיפוליות המקוריות שלו ברפואת רגנרטיבית. 1-3 שינויים סלולריים מושגות על ידי תיוג קרום או הציטופלסמה פלזמה עם ריכוז עודף של צירופים טעון סוכן להרוות את אתרי הקישור. עם זאת, החיסרון העיקרי של שיטה זו הוא כמויות משמעותיות של חלקיקים מאוגד הנותרים בתמיסה לאחר תהליכי תיוג תא, אשר יכולים לבלבל זיהוי מדויק של תאים מהונדסים חלקיק או לסבך תוצאות טיפוליות. 4,5 בנוסף, חשיפה צירופים המכילים טרנספורמטיבי סוכנים (גורמי גדילה, סטרואידים, וכו ') בריכוז גבוה יתר על מידה יכולים לגרום cytotoxicity וחשיפה שגויה עלולים לגרום לתוצאות בלתי צפויות על תאים שאינם יעד. אפילו נושאות חלקיקים המהווים of "ביולוגיים" חומרים [למשל, פולי (שיתוף גליקולית לקטית חומצה), PLGA] יכולים להסית תגובות תא חיסוניות חזקות בתנאים מסוימים גם כן. 6 זה מסוכן במיוחד אצל אנשים עם חסינות לקויה (למשל, דלקת מפרקים שגרוניות) אשר באופן פוטנציאלי עיכובים אישור nanoparticle מערכתי. 7 לכן, ההסרה ביותר של חלקיקים חינם לפני כניסתה של תאים מהונדסי חלקיקים הוא בעלת חשיבות רבה כדי למזער פרופיל רעיל ולהפחית חשיפה שגויה לחלקיקים טעוני סוכן in vivo.

צנטריפוגה שיפוע הקונבנציונלית משמשת לעתים קרובות כדי להפריד תאים מהונדסים מחלקיקים בחינם אבל הוא מייגע ומופעלת במצב יצווה. יתר על כן, מדגישה גזירה שחווה תאים במהלך צנטריפוגה במהירות גבוהה ואת המרכיבים של מדיום שיפוע צפיפות עשויה להתפשר על יושרת תא ו / או התנהגות תא שפעה. 8 מיקרופלואידיקה היא חלופה אטרקטיבית עם sevטכנולוגיות הפרדה eral כולל תזוזה לרוחב דטרמיניסטית (DLD) 9, dieletrophoresis 10,11 ו acoustophoresis 12 פיתח להפרדת חלקיקים קטנים ויישומים חילופי חיץ. עם זאת, שיטות אלו סובלים תפוקה נמוכה (1-10 μl · דק '- 1) והם מועדים סתימת בעיות. פרדות Active כגון שיטות מבוססות dielectrophoresis דורשות גם הבדלים פנוטיפים תא dielectrophoretic מהותי או צעדי תיוג תא נוספים כדי להשיג פרדה. גישה מבטיחה יותר כרוכה מיקרופלואידיקה אינרציה - ההגירה לרוחב של חלקיקים או תאים ברחבי מייעל להתמקד בעמדות נבדלות בשל כוחות להרים דומיננטיים (L F) בבית המספר ריינולדס גבוה (Re) 13 בשל תנאי הזרימה הגבוהה שלה ברזולוצית גודל מעולה. , שהוא נוצל לעתים קרובות להפרדה מבוססת תאים בגודל 14,15 ויישומים חילופים חיץ. 16-18 However, ביצועי חיץ חליפין נשארו עניים עם ~10-30% פתרון מזהם כמו התאים המופרדים בדרך כלל להישאר קרוב לגבול בין תמיסות בופר המקוריות וחדשני. 16-18 יתרה מכך, חלוקת הגודל של תאי יעד צריכה להיות דומה כדי להשיג אינרציה מדויקת התמקדות והפרדה מפתרון החיץ המקורי שמהווה בעיה במיוחד בעיבוד של סוגי תאים הטרוגנית בגודל כגון בתאי גזע mesenchymal (MSCs). 19

פתחנו בעבר תא מיקרופלואידיקה אינרציה חדשה טכניקת מיון כינה הדין חלוקה זרימה (DFF) לבידוד תאים סרטניים במחזור (CTCs) 20 וחיידקים 21 מדם כולו באמצעות מכשיר microchannel ספירלת 2-כניסה, 2-לשקע. בפרוטוקול הווידאו הזאת, נתאר את התהליך של THP-1 תיוג (שורת תאים monocytic חריפה האדם לוקמיה) תאים monocytic ההשעיה (~ 15 מיקרומטר) ו MSCs (10-30 מיקרומטר) עם calcein-lצירופי oaded, ואחריו ייצור ותפעול של microdevice ספירלת DFF עבור התאוששות יעילה של תאים שכותרתו והסרת צירופים מאוגדים. 22 אסטרטגיה לטיהור בצעד אחד זה מאפשרת התאוששות מתמשכת של השעיה שכותרתו תאים חסידים המרחפים פתרון חיץ טרי ללא צנטריפוגה. יתר על כן, הוא יכול לעבד עד 10 מיליון תאים · מיליליטר -1, צפיפות תאים מקובלים עבור יישומים ברפואה רגנרטיבית.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. חלקיקים (NPS) תיוג של בתאי גזע mesenchymal ומונוציטים

  1. בתאי גזע mesenchymal התרבות (MSCs) במדיום של הנשר השונה של Dulbecco (DMEM) בתוספת 10% בסרום שור עוברי (FBS) ואנטיביוטיקה כדי ≥80% confluency לפני התיוג. באופן דומה, תרבות THP-1 תאים (ATCC) ברוזוול ממוריאל פארק המכון (RPMI) בינוני 1640 בתוספת 10% FBS כדי בצפיפות של ~ 10 6 תאים / מ"ל.
  2. צירופים סיליקה טען (~ 500 מיקרומטר) עם פתרון צבע calcein (200 מיקרומטר) באמצעות ערבוב בין לילה. לפברק AM PLGA-calcein (CAM) באמצעות פרוטוקול שתואר לעיל. 22
    1. ממיסים 250 מיקרוגרם CAM ו -100 מ"ג PLGA (50:50) ב כלורופורם על 4 מעלות צלזיוס.
    2. צור צירופים אמולסיה יחיד באמצעות homogenizer במהירות גבוהה (13,600 XG, 60 שניות) בטמפרטורת החדר. לאדות את כלורופורם במנדף כימי (≥3 hr) לפני הגבייה באמצעות צנטריפוגה (3,400 XG במשך 5 דקות), שטיפה (Disti כפולהמים מילאו), להקפיא-ייבוש ואחסון ב- C -20 °.
  3. דגירה CAM-PLGA צירופים (1 מ"ג) או צירופים סיליקה calcein (150 מיקרוגרם) בתמיסה 0.01% פולי- L- ליזין (PLL) בטמפרטורת החדר למשך 15 - 20 דקות.
  4. צנטריפוגה ב 3,400 XG במשך 5 דקות כדי להסיר supernatant PLL עודף לפני resuspension צירופים ב 1 מ"ל של מדיום תרבות בהתאמה.
  5. דגירה צירופים עם תאים (MSCs או THP-1, ~ 1 - 2 x 10 6 תאים בסך הכל) למשך כ 24 שעות (מ"ג 0.1 · מ"ל -1 ריכוז תיוג).
  6. לנתק ולאסוף את MSCs חסיד שכותרתו באמצעות 2 מ"ל של טריפסין 0.25% (5 דק ', 37 ° C) להרוות עם 6 מ"ל של DMEM. ספין למטה התאים ב (1,000 XG, 4 דק ') ו resuspend לריכוז של 10 5 - 10 6 תאים / מ"ל לעיבוד microfluidic. השתמש שכותרתו תאים THP-1 - ישירות (10 5 10 6 תאים / מ"ל) לטיהור מיקרופלואידיקה.

2. הכנת התקן Microfluidic

  1. ייצור מכשיר
    1. לפברק את מכשיר microfluidic הספירלה (500 מיקרומטר (w) x 115 מיקרומטר (ח)) עם polydimethylsiloxane (PDMS) מתוך ערכה מסחרית באמצעות צעדים ליתוגרפיה רכים רגילים. 23
    2. מערבבים 30 גרם של prepolymer בסיס ו -3 G סוכן ריפוי ביסודיות בסירה במשקל. דה-גז התערובת בתוך תא ייבוש במשך 60 דקות כדי להסיר בועות אוויר.
    3. יוצקים את התערובת PDMS על עובש אמן פרוסות סיליקון בדוגמת עם העיצוב ערוץ ספירלה בקפידה עד לגובה של ~ 5 - 10 מ"מ.
    4. דה-גז התערובת בחלל ריק ייבוש למשך 60 דקות שוב כדי להסיר בועות אוויר. חזור על התהליך עד שכל הבועות בוטלו.
    5. לרפא את התערובת PDMS בתנור C 80 מעלות במשך שעה 2 עד PDMS מוגדר. ודא רקיק אינו מוטה במהלך ריפוי לקיים לגובה מכשיר קבוע.
    6. חותך את מכשיר ספירלת PDMS באמצעות אזמל מקלף בזהירות את לוח PDMS מתבנית האב.
    7. Trim את הקצוות של המכשיר עם אזמל כדי להבטיח משטח חלק מליטה.
    8. פאנץ שני חורים (1.5 מ"מ) עבור צריכת האוויר ושני חורים (1.5 מ"מ) עבור השקעים במכשיר PDMS באמצעות אגרופן ביופסיה 1.5 מ"מ.
    9. שטפו את המכשיר עם isopropanol (IPA) כדי להסיר כל פסולת ולייבש את המכשיר בתנור 80 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות.
    10. נקה את המשטח התחתון של המכשיר PDMS (עם תכונות ערוץ) באמצעות דבק.
    11. אחד נקי בצד של זכוכית שקופית (2 "על ידי 3") באמצעות דבק.
    12. בזהירות במקום ולחשוף את המשטחים הנקיים של מכשיר PDMS וחלק זכוכית בתא של שואב הפלזמה לייחד להם מקום לשאוב במשך 60 שניות. לאחר מכן, לעבור על כוח הפלזמה למקסימום ולהפחית את הלחץ הקאמרי עד לתא הופך ורוד בצבע.
      1. לחשוף את משטחי פלזמת אוויר עבור 60 שניות. פלזמה יוצר מינים תגובתי על פני השטח החשוף של PDMS וזכוכית המאפשרת מליטה חזק כאשר הם מובאים לזירת physicקשר אל. כבה את כוח הפלזמה לשחרר את הלחץ מן שואב הפלזמה כדי לאחזר את שקופית המכשיר וזכוכית.
    13. איגרות חוב מכשיר PDMS וזכוכית השקופיות יחד על ידי לחיצה על משטחי הפלזמה חשופות בחוזקה להבטיח כי אין בועות לכודות בין שני המשטחים.
    14. מחמם את המכשיר מלוכד באמצעות פלטה חשמלית נקבעה על 80 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות כדי לחזק את המליטה.
  2. מבצע ההתקנים
    1. חותך שתי חתיכות של צינורות (1.52 מ"מ OD) של ~ 15 - 20 סנטימטרים עבור מזרקי הכניסה ולצרף קצה מזרק (מד 23) בקצה אחד של כל צינורות.
    2. חותכים שתי חתיכות של צינורות (1.52 מ"מ OD) של ~ 5 - 10 ס"מ עבור שקעים ולצרף החורים לשקע של המכשיר PDMS.
    3. לפני לדגום ריצה, ידני ממשלה מכשירה עם מזרק המכיל אתנול 70% עד שהוא זורם מתוך הצינור לשקע. אפשר לשבת אתנול למשך 30 שניות עד 1 דקות כדי לעקר את המכשיר.
    4. טען 30 מ"ל של מסוננים(0.2 מיקרומטר נקבוביות) חיץ נדן (פוספט-בופר (PBS) עם 0.1% שור סרום אלבומין (BSA)) לתוך מזרק 60 מ"ל ומאובטח את המזרק על משאבת מזרק. הגדר את המשאבה את ההגדרות הנכונות (גודל מזרק: 60 מ"ל, נפח: 60,000 μl).
      הערה: התוספת של BSA כדי PBS היא למזער תאי תאי חייב הלא ספציפי מחייב בין תאים והתקן PDMS.
    5. טען 3 מיליליטר של תאים שכותרתו לתוך מזרק 3 מ"ל ומאובטח את המזרק על משאבת מזרק נפרדת. הגדר את המשאבה את ההגדרות הנכונות (גודל מזרק: 3 מ"ל, נפח: 3,000 μl).
    6. בדוק כי אין בועות אוויר לכודות המזרקים כדי להבטיח זרימה יציבה. הסר את כל בועות אוויר על ידי ולהוציא בעדינות כמה טיפות של נוזל מתוך הנחיר.
    7. חבר את טיפי מזרק כניסת צינורות אל המזרקים, ולהכניס אותם לתוך פתחי הכניסה בהתאמה של המכשיר (נדן ועל כניסת מדגם). ודא שאין בועות לאורך הצינורות.
    8. הר המכשירים על גבי הפוךמיקרוסקופ שלב בניגוד ed הדמיה בזמן אמת במהלך תהליך מיון התא.
    9. Secure מבחנה פסולת קטנה ושני 15 מיליליטר צינורות קרובה המכשיר על במת מיקרוסקופ באמצעות דבקים.
    10. מניח את tubings לשקע לתוך הכוס הפסולת.
    11. הגדר את יחס תזרים עבור מדגם נדן חיץ 1:10 ו להתחיל הן משאבות מזרק כדי להתחיל בתהליך המיון (דוגמה: 120 μl / min מזרק מדגם ו -1,200 μl / min מזרק נדן; מהירות זרימה בתעלות ~ 0.38 מ '/ שנייה ).
    12. הפעל את המכשיר עבור 1.5 דקות עבור קצב הזרימה כדי לייצב. זה יכול להיות מאושר על ידי נוכחות של תאים ממוקדים inertially ליד הקיר הפנימי הערוץ תחת בהיר שדה עם ניגודיות שלבו באמצעות מצלמה במהירות גבוהה (~ 5,000 - 10,000 מסגרות לשנייה (fps), זמן חשיפה: 10-50 μsec).
    13. מקם את tubings לשקע לתוך צינורות שונים כדי לאסוף את eluents משקע התא לשקע פסולת.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

לאחר סימון התאים עם צירופי סוכן טעון הדמיה ביו לילה, התאים שכותרתו (המכיל חלקיקים חינם) נקצרים מטוהרים על ידי microdevice ספירלת DFF להסיר צירופים חופשיים (איור 1 א) יחיד שלב בתהליך. 2-הכניסה, microchannel ספירלת 2-לשקע הוא תוכנן על ידי תוכנת הנדסת microfabricated באמצעות photoresist SU-8. פרוסות סיליקון בדוגמת מכן משמשות כתבנית דפוס העתק PDMS באמצעות טכניקות ליתוגרפיה רכות (איור 1 ב). כדי לבצע מיון תא, מדגם התא נש...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

טכנולוגית טיהור תא DFF המתוארת כאן מאפשרת הפרדה מהירה ומתמשכת של תאים שכותרתו באופן תפוקה גבוה. גישת פרדה זו היא אידיאלית עבור נפח דגימה גדול או עיבוד מדגם ריכוז תא גבוה, והוא טוב יותר מאשר סינון מבוסס קרום קונבנציונלי אשר נוטה וסותם לאחר שימוש ממושך. באופן דומה, הפרדה מגנטית מבוסס זיקה מחייב צעדי תיוג תא נוספים אשר מייגעים ויקרים. התאים מטוהרים מוצגים לשמור סוכני שכותרתו שלהם ומורפולוגיה תא היטב (איור 3) עם זרימה מינימלית / אפקטים הנגרמת גזירה (τ מאמץ הגזירה, ~ 2...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

החוקרים אין לי מה לחשוף.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מתנה אדיבה של תאי THP-1 מד"ר מארק צ'ונג וסיוע במיקרו-ייצור מד"ר יוג'ון קאנג וד"ר נישנט ו. מנון (בית הספר להנדסה כימית וביו-רפואית, האוניברסיטה הטכנולוגית נאניאנג) זכו להכרה רבה. פרויקט זה מומן על ידי NTU-Northwestern Institute of Nanomedicine (האוניברסיטה הטכנולוגית נאניאנג). HWH נתמך על ידי מלגת פוסט-דוקטורט של בית הספר לרפואה של לי קונג צ'יאן (LKCMedicine).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
<קווי תאים חזקים> תאי גזע מדיה
מזנכימליים (MSCs)LonzaPT-2501
Dulbecco' s שונה Eagle' s בינוני (DMEM)Lonza12-614F
סרום בקר עוברי (FBS)Gibco10270-106
תאי מונוציטים THP-1 (THP-1)ATCCTIB-202
מכון הזיכרון רוזוול פארק (RPMI) 1640 מדיהLonza12-702F
<חזק>ריאגנטים & חומרים
0.01% פולי-L-ליזין (PLL)Sigma-AldrichP8920
3 מ"ל מזרקBD3021133 מ"ל Luer-Lock
60 מ"ל מזרקBD309653מזרק 60 מ"ל Luer-Lock
סרום בקר אלבומין (BSA)BiowestP6154-100GR
Calcein, AM (CAM)Life TechnologiesC1430
CalceinSigma-AldrichC0875
איזופרופנולפישר כימי#P/7507/17HPLC כיתה 2.5 ליטר
מלח פוספט חוצץ (PBS)Lonza17-516Q/12
שקופיות מיקרוסקופ רגילפישר ScientificFIS#12-550D75 x 25 x 1 מ"מ3
פולידימתילסילוקסן (PDMS)Dow CorningSYLGARD® 184
סקוטש טייפ3M2120070204418 מ"מ x 25 מ'
NPs סיליקה (∼ 200 μ m)Sigma-Aldrich748161 גודל נקבוביות 4 ננומטר
קצה מזרקJEC Technology701830223 גרם 0.013 x 0.25
טריפסין-EDTA (0.25%)Life Technologies25200-056
Tygon TubingSpectra-Teknik06419-010.02 x 0.06 אינץ' 100
פולי (D,L-לקטיד-קו-גליקוליד) (PLGA; 50:50)סיגמא-אולדריץ'P2191
<חזק>ציוד
ביופסיה אגרוףהאריס Uni-Core69036-151.50 מ"מ
DessicatorScienceware111/4 IN OD
מצלמה מהירהפנטום V9.1
מיקרוסקופ ניגודיות פאזה הפוך ניקוןEclipse Ti
מנקה פלזמההאריק פלזמהPDC-002
משאבת מזרקChemyxCX Fusion 200

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wiraja, C., et al. Aptamer technology for tracking cells' status & function. Mol. Cell. Ther. 2, 33(2014).
  2. Yeo, D. C., Wiraja, C., Mantalaris, A., Xu, C. Nanosensors for Regenerative Medicine. J. Biomed. Nanotech. 10, 2722-2746 (2014).
  3. Naumova, A. V., Modo, M., Moore, A., Murry, C. E., Frank, J. A. Clinical imaging in regenerative medicine. Nat. Biotechnol. 32, 804-818 (2014).
  4. Soenen, S. J., et al. Cellular toxicity of inorganic nanoparticles: Common aspects and guidelines for improved nanotoxicity evaluation. Nano Today. 6, 446-465 (2011).
  5. Donaldson, K., Poland, C. A. Nanotoxicity: challenging the myth of nano-specific toxicity. Curr. Opin. Biotechnol. 24, 724-734 (2013).
  6. Veiseh, O., et al. Size- and shape-dependent foreign body immune response to materials implanted in rodents and non-human primates. Nat. Mater. 14, 643-651 (2015).
  7. Jones, S. W., et al. Nanoparticle clearance is governed by Th1/Th2 immunity and strain background. J. Clin. Invest. 123, 3061-3073 (2013).
  8. Marchi, L. F., Sesti-Costa, R., Chedraoui-Silva, S., Mantovani, B. Comparison of four methods for the isolation of murine blood neutrophils with respect to the release of reactive oxygen and nitrogen species and the expression of immunological receptors. Comp. Clin. Pathol. 23, 1469-1476 (2014).
  9. Morton, K. J., et al. Hydrodynamic metamaterials: Microfabricated arrays to steer, refract, and focus streams of biomaterials. Proc. Natl. Acad. of Sci USA. 105, 7434-7438 (2008).
  10. Hu, X., et al. Marker-specific sorting of rare cells using dielectrophoresis. Proc. Natl. Acad. of Sci USA. 102, 15757-15761 (2005).
  11. Cummings, E. B. Streaming dielectrophoresis for continuous-flow microfluidic devices. IEEE Eng. Med. Biol. Mag. 22, 75-84 (2003).
  12. Augustsson, P., Persson, J., Ekstrom, S., Ohlin, M., Laurell, T. Decomplexing biofluids using microchip based acoustophoresis. Lab Chip. 9, 810-818 (2009).
  13. Di Carlo, D., Irimia, D., Tompkins, R. G., Toner, M. Continuous inertial focusing, ordering, and separation of particles in microchannels. Proc. Natl. Acad. of Sci USA. 104, 18892-18897 (2007).
  14. Hur, S. C., Henderson-MacLennan, N. K., McCabe, E. R. B., Di Carlo, D. Deformability-based cell classification and enrichment using inertial microfluidics. Lab Chip. 11, 912-920 (2011).
  15. Mach, A. J., Di Carlo, D. Continuous scalable blood filtration device using inertial microfluidics. Biotechnol. Bioengin. 107, 302-311 (2010).
  16. Gossett, D. R., et al. Inertial manipulation and transfer of microparticles across laminar fluid streams. Small. 8, 2757-2764 (2012).
  17. Amini, H., et al. Engineering fluid flow using sequenced microstructures. Nat. Commun. 4, 1826(2013).
  18. Sollier, E., et al. Inertial microfluidic programming of microparticle-laden flows for solution transfer around cells and particles. Microfluid. Nanofluid. 19, 53-65 (2015).
  19. Lee, W. C., et al. Multivariate biophysical markers predictive of mesenchymal stromal cell multipotency. Proc. Natl. Acad. of Sci USA. 111, E4409-E4418 (2014).
  20. Hou, H. W., et al. Isolation and retrieval of circulating tumor cells using centrifugal forces. Sci. Rep. 3, 1259(2013).
  21. Hou, H. W., Bhattacharyya, R. P., Hung, D. T., Han, J. Direct detection and drug-resistance profiling of bacteremias using inertial microfluidics. Lab Chip. 15, 2297-2307 (2015).
  22. Yeo, D. C., et al. Interference-free Micro/nanoparticle Cell Engineering by Use of High-Throughput Microfluidic Separation. ACS Appl. Mater. Inter. 7, 20855-20864 (2015).
  23. Xia, Y., Whitesides, G. M. Soft Lithography. Angew. Chem. Int. Edit. 37, 550-575 (1998).
  24. Lee, W. C., et al. High-throughput cell cycle synchronization using inertial forces in spiral microchannels. Lab Chip. 11, 1359-1367 (2011).
  25. Kuntaegowdanahalli, S. S., Bhagat, A. A., Kumar, G., Papautsky, I. Inertial microfluidics for continuous particle separation in spiral microchannels. Lab Chip. 9, 2973-2980 (2009).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Microfluidic Buffer ExchangeDean Flow FractionationNanoparticle Cell EngineeringSpiral MicrodeviceCell PurificationFlow CytometryInertial FocusingHigh Throughput ProcessingUnbound Nanoparticle RemovalSize Based Separation

Related Articles