Un dispositivo a microfluidi con pattern Groove per studiare il comportamento cellulare

Abbiamo descritto un protocollo per la fabbricazione di dispositivi microfluidici che può consentire la cattura delle cellule e della cultura. In questo approccio microstrutture modellata come scanalature all'interno dei canali microfluidica sono utilizzati per creare le regioni a basso sforzo di taglio all'interno del quale cellula possono attraccare.

Mi chiamo Jiang, sono un poster fellow di Harvard e del MIT, salute, scienza e tecnologia. Quindi, la mia esperienza in questo laboratorio, posso semplicemente generare un nuovo dispositivo di previsione per studiare il comportamento cellulare. Posso generare un dispositivo di gradiente molto nuovo e posso anche generare l'integrazione con il mio dispositivo di previsione.

Il dispositivo TC può manipolare con precisione l'interazione tra le celle cellulari e l'interazione con le celle, nonché il contatto del fattore solare delle celle. Quindi, utilizzando il sistema TC, posso studiare per comprendere la biologia cellulare di base e applicare la biologia dello sviluppo e la bioingegneria delle cellule staminali. Mi chiamo Amir Manchi e sono uno studente universitario professore Haan lab ad Harvard, MIT Division of Health Sciences and Technology.

E ho lavorato su dispositivi micro fillic e abbiamo cercato di dimostrare come prova di principio che i dispositivi microfluidici sono dispositivi di grande potenziale per la coltura di cellule e fare diversi studi come studi di tossicità e abbiamo anche cercato di studiare e ottimizzare la caratterizzazione dei fluidi all'interno di questi dispositivi in funzione delle portate, geometria e altri tipi di parametri. In questo momento stiamo iniziando dalla sala di microfabbricazione e quello che stiamo per fare è che stiamo cercando di realizzare alcuni dispositivi microfluidici per realizzare i dispositivi microfolici, abbiamo bisogno di alcuni modelli di wafer di silicio e abbiamo bisogno di alcuni stampi PDMS sopra di essi. Questo polimero PDMS è in realtà una miscela di due cose diverse.

È una miscela di base di elastomero siliconico e anche agente corrente di elastomero siliconico. Il modo in cui mescoliamo questi due è che li mescoliamo con un rapporto di 10 a uno, quindi 10 di base e uno di agente indurente. Ora voglio circa 20 grammi della mia base qui.

Ho bisogno anche di due grammi di agente indurente e l'agente indurente è molto meno denso. Arriverà molto più velocemente e devo stare un po' attento. Quindi ora sono circa 22 e voglio mescolare insieme la base e l'agente indurente.

Quindi userò il tubo per farlo. Cercherò di mixare il più possibile molto bene insieme. Voglio versare questo polimero PDMS sopra i wafer di silicio che hanno effettivamente un motivo sopra di essi e il wafer di silicio aiuta a dare un modello agli stampi PDMS.

Puoi effettivamente notare che ho due wafer di silicio proprio qui e il motivo è che uno di essi è per lo strato superiore del nostro dispositivo micro fillic e l'altro è per lo strato inferiore. Abbiamo bisogno di due strati nei dispositivi micro fillic perché stiamo cercando di avere un canale all'interno e l'intera storia dietro i dispositivi micro fluidici è che vogliamo avere un flusso all'interno di quei canali. Quindi devo versare questa miscela sopra entrambi i wafer di silicone perché ho molte bolle all'interno di questa miscela.

Voglio togliere queste bolle e quello che facciamo è usare il vuoto per togliere quelle bolle. Siamo tornati nell'area principale del laboratorio e come vi dicevo prima perché all'interno della miscela PDMS ci sono molte bolle e vogliamo rimuoverle e vado a posizionare le miscele sopra i wafer di silicio all'interno della camera a vuoto. Chiuderò la camera e aprirò il vuoto, dopo aver fatto questo, porteremo gli stampi PDMS all'interno di un forno durante la notte per renderli più solidi.

Va bene, ora siamo in laboratorio e vogliamo assemblare questi micro dispositivi folici. Quello che faremo è prendere gli stampi PDMS, che sono stati all'interno dell'incubatore durante la notte e si sono formati, hanno formato i modelli che sono stati sui wafer di silicio e userò due modelli diversi. Sul lato sinistro si può vedere il micro canale, che sarà lo strato superiore e quello destro si possono vedere alcuni schemi di linee verdi che saranno lo strato inferiore.

E questo è, questo formerà le scanalature all'interno del micro dispositivo. Sto iniziando con il taglio di questi gel per poter avere lo strato superiore in modo che si stacchino facilmente dal wafer di silicone. E quello che farò è che lo trasferirò in questi piatti Petra a faccia in su in modo che i motivi siano rivolti verso l'alto.

E proverò la stessa cosa per le scanalature, che erano i motivi delle linee verdi. Quindi questi formeranno lo strato inferiore. Quindi, una volta tagliato il gel, lo trasferirò nella capsula Petra e, per evitare che si sporchi di polvere sopra i motivi, li legherò con del nastro adesivo.

Il passo successivo consiste nel perforare le estremità dei canali per consentire alle celle e ai media di fluire dentro e fuori. Quello che farò è che, poiché ho un'ampia superficie qui e non posso vedere i modelli da solo, userò questo per essere in grado di vedere i canali e prenderò a pugni entrambe le estremità. Quindi farò un grande pugno qui, quindi deve essere in grado di avere un ordine di riserva e dall'altra parte farò un piccolo foro per poter utilizzare tubi in polietanolo dall'altra parte.

Ora siamo nella sala di microfabbricazione e il passo successivo è quello di attaccare le due diverse superfici che abbiamo. Per fare ciò si utilizza questa macchina che si chiama pulitore al plasma e il processo si chiama trattamento al plasma. Quello che succede all'interno di questa camera è che avremo un ambiente plasmatico e all'interazione con la superficie del plasma ciò che accadrà è che il plasma romperà effettivamente l'equilibrio superficiale debole e lo sostituirà con gruppi chimici altamente reattivi.

Ciò che accadrà ora è che toglierò i nastri che sono stati messi qui per evitare che la polvere si accumuli e metterò questi stampi all'interno della camera. Chiuderò completamente questa porta, prima l'alimentazione e poi il pompaggio e poi siamo pronti a partire. Lo ritireremo tra cinque o 10 minuti.

Ora voglio spegnerlo, quindi spengo la pompa e l'alimentazione e aprirò la camera. In realtà c'è una pressione negativa qui, quindi potresti sentire il suono. Ecco cosa, a causa della pressione negativa, quindi tolgo lentamente i miei stampi.

Dal momento che abbiamo entrambe le superfici del modello rivolte verso l'alto, prenderò lo strato inferiore, lo metterò nella mia mano sinistra e prenderò lo strato superiore, lo capovolgerò e lo posizionerò sopra le mie scanalature e poi spingerò gli strati uno sopra l'altro. La forza adesiva e la permanenza sono il vantaggio dell'utilizzo di questa macchina per il trattamento al plasma. E quello che vedete qui in questo momento è che potete vedere effettivamente il canale sul livello superiore e potete vedere i motivi scanalati sul livello inferiore ed è pronto per il passaggio successivo.

E poi portare qui questa stanza della cultura, questo cibo della cultura e poi aprire il piatto della porta. E poi possiamo semplicemente caricare la fibronectina, estrarre i 60 microlitri di fibroina e poi caricarli nel dispositivo. E poi per generare un po 'di flusso all'interno del dispositivo per indurre un piccolo rivestimento la vibrazione all'interno del canale, possiamo semplicemente aspirare delicatamente l'uscita.

Dopodiché possiamo semplicemente posizionare questo dispositivo sull'incubatrice ed è un'ora dopo un'ora di raffreddamento dell'interno vibrante dell'incubatrice. Estraiamo semplicemente il campione di dis dall'incubatrice e poi usiamo solo cinque ruggine, tre, tre fibre di ruggine. Inviamo solo fusione e dis ombra e poi mettiamo i media e poi ci limitiamo anche alla contea cellulare utilizzando il contatore di cellule.

Di solito la città milioni di cellule premier seduto all'interno del dispositivo. Quindi, dopo la dissociazione, possiamo solo una volta un paio di volte spingere lo shampoo e poi estrarre la sospensione di vendita e quindi caricare l'interno del canale per caricare meglio la cella all'interno del canale. Puoi semplicemente fluire delicatamente usando l'aspirato.

Il mezzo somma e l'aspirazione della sospensione superficiale attraverso la cella di uscita è generalmente automaticamente, sapete, seminando il canale selettivo, globale. Dopodiché possiamo semplicemente smontare e mettere l'incubatrice per un'ora, fino a quando la cella non si diffonde completamente all'interno del canale. E poi possiamo semplicemente infondere l'annessione di cinque e lo ioduro di prop così come l'idro perossido.

E poi studia il tuo saggio dell'ipotesi temporale. Possiamo semplicemente prelevare il campione all'interno di un alimento per colture tissutali e poi possiamo semplicemente fare la soluzione a due terreni DM DM DMM e 20 microlitri annesso cinque 40 microlitri di iodio prop, 100 milli di perossido di idrogeno. E poi prendi i mezzi di media da due metri con annesso cinque, ioduro di prop, idro perside, e poi metti la siringa dopo.

Mettere i due media del mulino e annesso cinque ioduro di prop, idro perside. Possiamo semplicemente mettere la soluzione all'interno dei soffitti e poi rimuovere la bolla e quindi collegare l'orso C. Questo è a tenuta di gas Hamilton caldo mulini a soffitto.

Questo è tre orsi. Questo è un soffitto usa e getta. Questo è un ago calibro 27.

Questo è un tubo in polietilene PE 20. Dopo aver caricato la soluzione all'interno di una siringa, puoi semplicemente accoppiare il tempo pieno e spingere pieno e spingere pieno e poi a volte qualche punta, picchiettare una siringa e quindi rimuovere la bolla e anche tirare la soluzione. Quindi, ancora una volta, premere completamente, rimuovere la bolla e poi programmare di nuovo delicatamente.

Quindi prendi la soluzione per un pasto e poi possiamo cambiare la valvola. Spingere, spingere la soluzione attraverso la valvola a tre vie e inserirla completamente nel tubo. Quindi, infine, la soluzione, esce attraverso la punta del nostro tubo e poi possiamo semplicemente collegare il tubo al micro dispositivo e iniziare a infondere un micro al minuto.