13 באוגוסט 2016
התקנים מיקרו-מיוצרים המשולבים עם רכיבים נוזליים מספקים פלטפורמה במבחנה למחקרי תאים המחקים את המיקרו-סביבה in vivo. פיתחנו שבבים מיקרופלואידיים מבוססי פולימתיל-מתאקרילט לחקר תגובות תאיות תחת גירוי מתח כימי/חשמלי/גזירה יחיד או קיים.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לתכנן ולייצר מכשירים מיקרופלואידיים להתבוננות כיצד תאים מגיבים לגירויים סביבתיים. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בביולוגיה של התא ובהנדסה ביו-רפואית. כגון כיצד תאים מגיבים תחת גירויים סביבתיים שונים כולל כימיקלים, מתחי גזירה ושדה חשמלי. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן לייצר ולהרכיב צינורות בקלות. וזה המכשירים המיקרופלודיים הללו עשויים להפוך את המצב in vivo עם יכולות מעולות גבוהות. ידגימו את ההליך צו-יואן צ'ו, סטודנט לתואר ראשון מהמעבדה שלי, והסיין-סאן הו, פוסט-צוות מהמעבדה של ד"ר ג'וליאן צ'ונג. כדי להתחיל, הפעל את סופר הלייזר של פחמן דו חמצני ובדוק את חיבורו למחשב. לאחר מכן טען תבנית עץ חג המולד שצוירה מראש, כמו אחת הדפוסים המוצגים כאן לתוך הסופר. לאחר מכן, הניחו גיליון PMMA או פיסת סרט דו צדדי על גבי הבמה של הסופר. כוונן את המיקוד של לייזר הפחמן הדו חמצני באמצעות מוט הכיול ולייזר הניאון הליום הנראה. לאחר מכן כתבו את התבנית על המצע. בסיום, הרם את מצע התבנית, הסר את החלקים הלא רצויים והשתמש בזרם חנקן כדי לנקות את פני השטח מכל הפסולת שנותרה. חזור על תהליך זה עבור כל רכיב בשבב. הרכיבו את השבב המיקרופלואידי של מתח הגזירה הכימי. כדי להשיג זאת, חבר שלוש גיליונות של יריעות PMMA בדוגמת מתח גזירה כימי באמצעות שתי חתיכות של סרט דו צדדי כתוב. השתמש בדבק סופר כדי לחבר מתאמי אקריליק עם הברגים באמצע לשכבת ה-PMMA העליונה ביותר של השבב על ידי יישור חוטי הברגים והחורים. מתאמים אלה ישמשו כיציאות כניסות בינוניות ומחברי גשר מלח. לאחר מכן הוסיפו חתיכה אחת נוספת מהסרט הדו-צדדי בעובי 07 מ"מ לתחתית השבב, והצמידו את השבב לצלחת פטרי בקוטר 10 ס"מ. לאחר ההרכבה, הכניסו את השבב לתא ואקום למשך הלילה. כעת הרכיבו את שבב השדה הכימי-חשמלי. חבר את גיליון ה- PMMA הכתוב לשבב השדה הכימי-חשמלי עם סרט דו צדדי לצלחת פטרי בקוטר 10 ס"מ. לפני השימוש בשבבים, חשפו אותם ל-UV למשך 30 דקות כדי לעקר אותם. לאחר מכן, חבר את כניסות הצ'יפס למזרקים מלאים ב-PBS של 3 מ"ל באמצעות צינורות פלסטיק ואומים אטומים לאצבעות. באותו אופן, חבר את השקעים לצינור פסולת. לחץ לאט על הבוכנה על המזרק כדי לטשטש את תעלות הנוזל עם PBS. דחפו את המזרק קדימה ואחורה כדי להסיר בועות, ואז הכניסו את הצ'יפס לתוך חממה למשך הלילה. כדי להגדיר את שבבי השדה הכימיים-חשמליים, מלאו 3% אגרוס באגוזים הצינוריים כדי להגדיר את גשרי המלח. לאחר מכן הנח את אלקטרודות כלוריד כסף כסף לתוך האומים הצינוריים. לגדל תאי סרטן ריאות CL1-5 ב-D-MEM בתוספת של 10% FBS עד שהם מגיעים למפגש של 90%. ואז שאפו את המדיום. שטפו את התאים פעם אחת עם PBS מחומם מראש. והוסף 2 מ"ל של תמיסת חיץ 05% טריפסין לצלחת בקוטר 10 ס"מ. החזר את התאים ל-37
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מחקר זה מציג מכשירים מיקרו-מיוצרים המשולבים עם רכיבים נוזליים היוצרים פלטפורמה in vitro לחקר תאים, בחיקוי צמוד לסביבה המיקרוסקופית in vivo. המחקר מתמקד בשבבים מיקרו-נוזליים המבוססים על פולימטילמתאקרילט שנועדו לחקר תגובות תאיות לגירויים שונים.
Microfluidic platforms that enable precise control over chemical, electrical, and shear stress stimuli provide biopharma R&D with a scalable approach to de-risk target validation by mimicking complex in vivo microenvironments. These PMMA-based devices increase experimental throughput for screening cellular responses under coexisting stimuli, supporting mechanistic insight in early discovery. The technology aids in prioritizing targets with higher predictive confidence before committing resources to lead identification.
The microfluidic chips function as a discovery-stage assay platform that bridges target validation and early lead screening by providing quantitative, stimulus-responsive cellular phenotypes.