Name: I microchip di silicio per la manipolazione di interazione cellula-cellula (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-08-30T00:00:00.000+00:00
Duration: 23 min 21 s
Description: Scopri come manipolare le interazioni cellula-cellula tra epatociti e cellule stromali usando microchip di silicio. Questa piattaforma consente di studiare la comunicazione intercellulare in modo dinamico.

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Gli autori ringraziano Salman Khetani, Jared Allen, Chris Flaim, e Austin Derfus di discussione utile durante il processo di progettazione di questo dispositivo. Questo lavoro è stato sostenuto dal Programma Nazionale di Facoltà di Scienze primo sviluppo della carriera Foundation, National Institutes of Health / National Institute of Diabetes e digestivi e malattie del rene, e il David and Lucile Packard Foundation. EEH è stato sostenuto da un premio L. Ruth Kirschstein Servizio Nazionale delle Ricerche.

Preparazione di colture cellulari: <ol><li> Inizia con le parti in silicone rivestito con plasma trattato polistirolo. </li><li> Parti cappotto con adeguate proteine ​​della matrice extracellulare di supporto per gli allegati di tipo cellulare desiderato. Per epatociti, incubare a 50 g / ml Collagene-1 soluzione a 37 ° C per 45 min. Per i fibroblasti 3T3, nessuna matrice è necessario. </li><li> Blocco parti con parti complementari in configurazione contatto. </li><li> Mettere a bagno in etanolo al 70% per un minimo di 10 minuti per sterilizzare. Sciacquare 2x in DDH 2 O, e 1 in terreni di coltura delle cellule. </li><li> Cellule seme ad una concentrazione di 500.000 cellule / ml nel terreno di coltura appropriato. Utilizzare 1 ml in ciascun pozzetto di una 12-pozzetti cultura. </li><li> Incubare per 1 ora, scuotendo ogni 15 minuti per risospendere le cellule in modo uniforme. </li><li> Se un monostrato confluenti non è stato raggiunto dopo 1 ora, aspirare la sospensione cellulare e semina ripetere con una sospensione fresca. Ripetere fino a quando la densità cellulare desiderato è stato raggiunto. </li><li> Rimuovere le parti complementari. Trasferimento parti da pozzi fresco e incubare una notte per consentire alle cellule di aderire e diffondere completamente. </li><li> Forma di co-culture, bloccando parti appropriate in nessuna il gap o la configurazione di contatto. La configurazione può essere cambiata in qualsiasi punto desiderato durante cultura. </li><li> Quando si cambiano i media, fare attenzione a lasciare pile a secco per tempo il meno possibile, preferibilmente solo uno o due secondi. Estrarre liquido con una mano e sostituire immediatamente i media usando l&#39;altra mano. </li></ol> Parti di lavorazione del silicio per il riutilizzo: <ol><li> Striscia di cellule da immersione in candeggina e risciacquare con acqua. </li><li> Lasciare asciugare completamente le parti. Mettere a bagno in toluene per 2 ore a spogliarsi polistirolo. </li><li> Pulire in soluzione piranha (1:2 H 2 O 2: H 2 SO 4) riscaldato a 120 ° C. </li><li> Sciacquare per 15 minuti sotto un flusso continuo di DDH 2 O. Se non si ha intenzione di depositare immediatamente polistirolo, memorizzare le parti in acqua. </li><li> Sciogliere in polistirene in toluene a 100 mg / ml. Vortex in polipropilene conica per circa 1 ora, o fino a quando completamente sciolto. A poco più di 1 ml di soluzione è necessaria per ogni 10 parti. </li><li> Spin polistirolo soluzione cappotto su parti singole silicio a 2.400 rpm per 30 sec. </li><li> Cuocere in forno per almeno 5 ore a 120 ° C. </li><li> Trattare con plasma di ossigeno (200 mTorr, 200 W) per 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>

Gli autori non hanno nulla da dichiarare.

Questo sistema è unico in quanto consente l&#39;organizzazione spaziale del tessuto ad essere manipolato in modo dinamico a livello cellulare. Di conseguenza, questo dispositivo ha permesso una serie di nuovi esperimenti biologici, che coprono argomenti quali le dinamiche di segnalazione intercellulare, contact-mediata rispetto ai segnali solubili, le decisioni il destino della cellula, tossicologia, e diafonia cellulare. Questo dispositivo dovrebbe essere ampiamente generalizzabile in quanto il substrato della cultura è di serie in plastic...

<table><tbody><tr><td>Supporti con Pettine in Silicio</td><td>Strumento</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Le parti sono disponibili per progetti di ricerca collaborativi. Si prega di contattare Elliot Hui (eehui @ alum . mit . edu) o Sangeeta Bhatia (sbhatia @ mit . edu).</td></tr></tbody></table>

i microchip di silicio per la manipolazione di interazione cellula-cellula

Silicon Microchips for Manipulating Cell-cell Interaction

Il ruolo del microambiente cellulare è riconosciuto come cruciale nel determinare il destino della cellula e la funzione in quasi tutti i tessuti dei mammiferi dallo sviluppo alla trasformazione maligna. In particolare, l&#39;interazione con stroma vicini è stato implicato in una pletora di fenomeni biologici, tuttavia, le tecniche convenzionali limitare la possibilità di interrogare gli elementi spaziali e dinamici di tali interazioni. In micromeccanica Cultura riconfigurabili (RC), si impiegano un substrato di silicio con microlavorati parti in movimento per controllare dinamicamente interazioni cellula-cellula attraverso il riposizionamento meccanico. In precedenza, questo metodo è stato applicato per studiare la comunicazione intercellulare in co-culture di epatociti e cellule non-parenchimali, dimostrando tempo-dipendente interazioni e una gamma limitata di solubile segnalazione 1. Qui, descriviamo in dettaglio la preparazione e l&#39;impiego del sistema RC. Iniziamo dimostrando la movimentazione dei pezzi dispositivo utilizzando una pinzetta, tra cui il divario tra azionamento e configurazioni di contatti (popolazioni di cellule separate da una stretta di 80 micron gap, o in diretto contatto intimo). Successivamente, abbiamo dettaglio il processo di preparazione dei substrati per la cultura, e la multi-step processo semina di cellule necessarie per ottenere monostrati cellulari confluenti. Utilizzando la microscopia viviamo, allora illustrare in tempo reale manipolazione di cellule tra le diverse possibili configurazioni sperimentali. Infine, ci illustra le misure necessarie al fine di rigenerare la superficie del dispositivo per il riutilizzo: toluene e pulizia piranha, il rivestimento in polistirolo, e il trattamento al plasma di ossigeno.

Questo articolo descrive un approccio sperimentale per la regolazione dinamica delle interazioni cellula-cellula tra le cellule aderenti su scala micrometrica. Manipolazione della comunicazione intercellulare tra epatociti e cellule stromali è dimostrata. La piattaforma sviluppata consente di indagine di interazioni cellula-cellula in una varietà di processi biologici, tra cui lo sviluppo e la patogenesi.

I microchip di silicio per la manipolazione di interazione cellula-cellula

Il ruolo del microambiente cellulare è riconosciuto come cruciale nel determinare il destino e la funzione cellulare in virtualmente tutti i tessuti dei mammiferi, a partire da...

Ciao, sono Elliot Hu. Sono un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Tia presso il Massachusetts Institute of Technology. Oggi prepareremo colture cellulari su chip micro-meccanici in silicio. I dispositivi assomigliano a piccoli pettini che si incastrano tra loro e ci permettono di manipolare con precisione le interazioni tra due diverse popolazioni cellulari.Oggi studieremo l'interazione tra epatociti epatici e cellule stromali di supporto. In particolare, le cellule fibroblastiche 3T3 vengono coltivate sulla superficie superiore dei pettini, in modo che, spostando le dita del pettine, sia possibile muovere le cellule e modificarne la disposizione spaziale. Cadaun dispositivo è suddiviso in due parti che si agganciano insieme in due possibili configurazioni.Il primo porta le due popolazioni cellulari a contatto reciproco. Il secondo separa leggermente le due popolazioni in modo che le cellule non possano toccarsi. In questo caso, le interazioni per contatto sono impedite, ma vengono mantenute le interazioni mediate da fattori secreti.Iniziamo parlando di come maneggiare le parti con le pinzette. Preferisco utilizzare sia pinzette in teflon di dimensioni maggiori sia pinzet

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Biologia

Dimostriamo protocolli per la produzione e l'automazione elastomeriche polidimetilsilossano (PDMS) a base di array microvalvola che non hanno bisogno di energia supplementare per chiudere e dispongono photolithographically definito volumi precisi. Un parallelo subnanoliter-volume del mixer e un sistema integrato di perfusione microfluidica sono presentati.

Chips Microfluidic controllati con le matrici elastomeriche microvalvola

Abbiamo dimostrato un metodo semplice per l'immissione delle cellule nelle posizioni desiderate su un substrato. Questo metodo di modelli di cellule lanciando un chip di silicone che contiene pozzetti pieni di cellule sul substrato. Questo metodo fornisce un nuovo metodo per modulare la segnalazione diffusibile e juxtacrine tra le cellule.

Patterning di cellule staminali embrionali che utilizzano il chip Bio flip

Vi presentiamo due processi per la microfabbricazione di chip polimerici porosi tridimensionali coltivazione delle cellule. Il primo è goffratura a caldo combinato con un solvente processo di saldatura vapore. La seconda utilizza un processo recentemente sviluppato microthermoforming combinata con la tecnologia agli ioni di pista che porta ad una significativa semplificazione di fabbricazione.

Microfabbricazione di chip di dimensioni Ponteggi per tridimensionale coltura cellulare

In questo articolo vi presentiamo un chip microfluidica per l'analisi singola cellula. Esso consente la quantificazione delle proteine ​​intracellulari, enzimi, cofattori, e secondi messaggeri per mezzo di saggi fluorescenti o immunologici.

Un chip microfluidica per la Versatile analisi chimica di singole cellule

Questo protocollo descrive un metodo compatibile microfabbricazione per patterning cellulare su SiO 2. Un disegno predefinito parylene-C è fotolitograficamente stampato su SiO 2 wafer. Dopo l'incubazione con siero (o altra soluzione di attivazione) cellule aderiscono specificamente (e crescere secondo la conformità dei) sottostante parylene-C, pur essendo repulsione per SiO 2 regioni.

Patterning cellulare su fotolitograficamente Definito parylene-C: SiO<sub&gt; 2</sub&gt; Substrati

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L'utilizzo di microscala Silicon cantilever per valutare Cellular contrattile Funzione In Vitro

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Progettazione di dispositivi microfluidici per lo studio Risposte cellulare in singolo o Coesistenza chimico / elettrico / Shear stress stimoli

Questo rapporto descrive un metodo microfluidico basato su chip per impostare un esperimento di coltura a cella singola in cui è possibile ottenere l'abbinamento ad alta efficienza e l'analisi microscopica di più cellule singole.

Stabilire coculture basate su una singola cellula in modo deterministico con un chip microfluidico

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Viene fornito un protocollo per la coltura e la manipolazione del tessuto embrionale di topo su un chip microfluidico. Applicando impulsi di modulatori di percorso, questo sistema può essere utilizzato per controllare esternamente le oscillazioni di segnalazione per lo studio funzionale della somitogenesi del topo.

Un approccio microfluidico per l'indagine funzionale delle oscillazioni di segnalazione che governano la somitogenesi

Un nuovo protocollo di sigillatura per produrre sigilli impermeabili a base di silicone per membrane di dispositivi a chip polidimetilsilossano (PDMS). Destinato a laboratori, configurazione di modelli di chip e sviluppo di piattaforme chip su piccola scala. Dimostriamo il protocollo utilizzando membrane tissutali plastiche e native. Questa procedura richiede solo PDMS, toluene, muffa, membrana e una camera a vuoto.

Procedura accessibile di sigillatura chip-membrana in silicone per un legame flessibile e affidabile

Scopri come manipolare le interazioni cellula-cellula tra epatociti e cellule stromali usando microchip di silicio. Questa piattaforma consente di studiare la comunicazione intercellulare in modo dinamico.

I microchip di silicio per la manipolazione di interazione cellula-cellula

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