Differenziazione indotta dalla stimolazione elettrica di cellule staminali neurali e progenitrici

Inizia con un chip microfluidico MOE collegato a un'alimentazione elettrica.

Il chip contiene regioni di coltura rivestite di poli-L-lisina collegate con porte di ingresso e uscita, insieme a elettrodi Ag/AgCl montati per i collegamenti elettrici.

Posiziona il chip microfluidico su un riscaldatore per ottenere condizioni di crescita ottimali.

Fluisce nelle cellule staminali neurali e progenitrici o NPC nelle regioni di coltura rivestite attraverso gli sbocchi.

Le cellule interagiscono elettrostaticamente con la poli-L-lisina e aderiscono al dispositivo microfluidico.

Successivamente, introdurre un terreno di coltura contenente fattori di crescita che facilitano la proliferazione delle cellule aderenti.

Applicare una corrente elettrica attraverso gli elettrodi Ag/AgCl per una durata maggiore con alimentazione continua di terreno per la vitalità delle cellule.

La corrente elettrica eccita e attiva le NPC, promuovendo l'estensione dei processi neuronali dai corpi cellulari.

Inoltre, la stimolazione elettrica innesca varie vie di segnalazione intracellulare.

Questi percorsi promuovono le NPC a differenziarsi in modo specifico in varie cellule neurali, come neuroni, astrociti e oligodendrociti.

Per iniziare, disegna i modelli per i singoli strati di PMMA e il nastro biadesivo utilizzando il software appropriato. Accendi il tracciatore laser ad anidride carbonica e collegalo a un personal computer. Aprire il file del modello di progettazione utilizzando il software.

Posizionare i fogli di PMMA o il nastro biadesivo sulla piattaforma del tracciatore laser. Quindi, focalizzare il laser sulla superficie dei fogli di PMMA o del nastro biadesivo utilizzando lo strumento di messa a fuoco automatica. Selezionare il tracciatore laser come stampante. Quindi, utilizzare il laser scriber per avviare l'ablazione diretta sul foglio di PMMA o sul nastro biadesivo.

Rimuovere la pellicola protettiva dai fogli di PMMA e pulire la superficie con azoto gassoso. Per incollare insieme più strati di fogli di PMMA, impilare tre pezzi di fogli di PMMA da 1 millimetro e incollarli a una pressione di 5 chilogrammi per centimetro quadrato in un bonder termico per 30 minuti a 110 gradi Celsius per formare il flusso o il gruppo del canale di stimolazione elettrica. Far aderire 12 pezzi di adattatori alle singole aperture nello strato uno del gruppo chip MOE con colla cianoacrilica ad azione rapida.

Disinfettare i substrati in PMMA da 1 millimetro, il nastro biadesivo e il PMMA di grado ottico da 3 millimetri utilizzando l'irradiazione ultravioletta per 30 minuti prima di assemblare il chip. Far aderire i substrati in PMMA da 1 millimetro sul PMMA di grado ottico da 3 millimetri con il nastro biadesivo per completare l'assemblaggio del PMMA. Far aderire il vetro di copertura pulito al gruppo PMMA con il nastro biadesivo.

Sigillare le aperture degli adattatori del ponte agar con tappi bianchi a tenuta di dita. Collegare il connettore a fondo piatto al gruppo chip MOE tramite gli adattatori di ingresso e uscita medi. Quindi, collegare l'adattatore cono-Luer ai rubinetti a tre vie. Aggiungere 2 millilitri di soluzione PLL allo 0,01% utilizzando una siringa da 3 millilitri che si collega al rubinetto a tre vie dell'ingresso del fluido e collegare una siringa vuota da 3 millilitri al rubinetto a tre vie dell'uscita del fluido.

Riempire le regioni di coltura cellulare con la soluzione PLL e pompare lentamente la soluzione di rivestimento avanti e indietro. Chiudere i due rubinetti a tre vie per sigillare la soluzione all'interno delle regioni di coltura. Incubare il chip MOE a 37 gradi Celsius durante la notte in un incubatore riempito con un'atmosfera di anidride carbonica al 5%. Aprire i due rubinetti a tre vie ed eliminare le bolle nei canali pompando manualmente la soluzione di rivestimento avanti e indietro nel canale utilizzando le due siringhe.

Aspirare 3 millilitri di terreno completo in una siringa da 3 millilitri che si collega al rubinetto a tre vie dell'ingresso del terreno e aggiungerlo per sostituire la soluzione di rivestimento nelle regioni di coltura cellulare. Sostituire la spina bianca a tenuta di dita con l'adattatore Luer e iniettare il 3% di agarosio caldo per riempire l'adattatore. Collegare la siringa Luer-lock all'adattatore Luer e iniettare il 3% di agarosio caldo attraverso il tappo di gomma nera per riempire la siringa Luer-lock. Attendere da 10 a 20 minuti affinché l'agarosio si raffreddi e si solidifichi.

Installare il chip MOE con semina cellulare sul riscaldatore ITO trasparente fissato su uno stadio motorizzato XYZ programmabile mantenuto a 37 gradi Celsius. Infondere le mNPC pompando manualmente nel chip MOE attraverso l'uscita del fluido. Quindi, incubare il chip MOE con semi cellulari sul riscaldatore ITO per 4 ore.

Utilizzare i cavi elettrici per collegare un multiplexer EF al chip MOE tramite gli elettrodi sul chip. Collegare un multiplexer EF e un generatore di funzioni a un amplificatore per emettere impulsi CC a onda quadra.