Name: Chip microfluidico per la costruzione di modelli di lesioni assonali e labilitazione dellanalisi multi-omica (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-10-14T12:30:00.000+00:00
Duration: 11 min
Description: Scopri l'analisi multi-omica su chip microfluidico per studiare la rimodellazione metabolica dei neuroni dopo lesione assonale. Questa piattaforma avanzata consente analisi accurate su larga scala.

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<ol><li>Namba, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pioneering+axons+regulate+neuronal+polarization+in+the+developing+cerebral+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Pioneering axons regulate neuronal polarization in the developing cerebral cortex.</a> Neuron. 81 (4), 814-829 (2014).</li>
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<li>Alizadeh, A., Dyck, S. M., Karimi Abdolrezaee, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Traumatic+spinal+cord+injury%3A+An+overview+of+pathophysiology%2C+models+and+acute+injury+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurol%22%5BJournal%5D)">Traumatic spinal cord injury: An overview of pathophysiology, models and acute injury mechanisms.</a> Front Neurol. 10, 441408(2019).</li>
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<li>De Ninno, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+co-culture+models+for+dissecting+the+immune+response+in+in+vitro+tumor+microenvironments%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Microfluidic co-culture models for dissecting the immune response in in vitro tumor microenvironments.</a> J Vis Exp. (170), e61895(2021).</li>
<li>Shahryari, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pre-clinical+orthotopic+murine+model+of+human+prostate+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Pre-clinical orthotopic murine model of human prostate cancer.</a> J Vis Exp. (114), e54125(2016).</li>
<li>Kim, J., Hegde, M., Jayaraman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+co-culture+of+epithelial+cells+and+bacteria+for+investigating+soluble+signal-mediated+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Microfluidic co-culture of epithelial cells and bacteria for investigating soluble signal-mediated interactions.</a> J Vis Exp. (38), e1749(2010).</li>
<li>Taylor, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+microfluidic+culture+platform+for+CNS+axonal+injury%2C+regeneration+and+transport%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">A microfluidic culture platform for CNS axonal injury, regeneration and transport.</a> Nat Methods. 2 (8), 599-605 (2005).</li>
<li>Liu, R., Zhou, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Harmine+promotes+axon+regeneration+through+enhancing+glucose+metabolism%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Harmine promotes axon regeneration through enhancing glucose metabolism.</a> J Biol Chem. 301 (3), 108254(2025).</li>
<li>Shrirao, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+platforms+for+the+study+of+neuronal+injury+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Microfluidic platforms for the study of neuronal injury in vitro.</a> Biotechnol. Bioeng. 115 (4), 815-830 (2018).</li>
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<li>Huang, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reprogramming+an+energetic+AKT-PAK5+axis+boosts+axon+energy+supply+and+facilitates+neuron+survival+and+regeneration+after+injury+and+ischemia%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Reprogramming an energetic AKT-PAK5 axis boosts axon energy supply and facilitates neuron survival and regeneration after injury and ischemia.</a> Curr Biol. 31 (14), 3098-3114 (2021).</li>
<li>Zhou, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facilitation+of+axon+regeneration+by+enhancing+mitochondrial+transport+and+rescuing+energy+deficits%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Facilitation of axon regeneration by enhancing mitochondrial transport and rescuing energy deficits.</a> J Cell Biol. 214 (1), 103-119 (2016).</li>
<li>Cartoni, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mammalian-specific+protein+armcx1+regulates+mitochondrial+transport+during+axon+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">The mammalian-specific protein armcx1 regulates mitochondrial transport during axon regeneration.</a> Neuron. 92 (6), 1294-1307 (2016).</li>
<li>Han, S. M., Baig, H. S., Hammarlund, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondria+localize+to+injured+axons+to+support+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Mitochondria localize to injured axons to support regeneration.</a> Neuron. 92 (6), 1308-1323 (2016).</li>
<li>Yang, L. Q., Chen, M., Ren, D. L., Hu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual+oxidase+mutant+retards+mauthner-cell+axon+regeneration+at+an+early+stage+via+modulating+mitochondrial+dynamics+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Bull%22%5BJournal%5D)">Dual oxidase mutant retards mauthner-cell axon regeneration at an early stage via modulating mitochondrial dynamics in zebrafish.</a> Neurosci Bull. 36, 1500-1512 (2020).</li>
<li>Yuan, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ex+vivo+and+in+vivo+stable+isotope+labelling+of+central+carbon+metabolism+and+related+pathways+with+analysis+by+LC-MS%2FMS%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Ex vivo and in vivo stable isotope labelling of central carbon metabolism and related pathways with analysis by LC-MS/MS.</a> Nat Protoc. 14 (2), 313-330 (2019).</li>
<li>Mercimek, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+effects+of+3D+printed+mold+material%2C+curing+temperature%2C+and+duration+on+polydimethylsiloxane+%28PDMS%29+curing+characteristics+for+lab-on-a-chip+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Micromachines+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">On the effects of 3D printed mold material, curing temperature, and duration on polydimethylsiloxane (PDMS) curing characteristics for lab-on-a-chip applications.</a> Micromachines (Basel). 16 (6), 684(2025).</li>
<li>Derosa, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Convergent+pathways+in+idiopathic+autism+revealed+by+time+course+transcriptomic+analysis+of+patient-derived+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Convergent pathways in idiopathic autism revealed by time course transcriptomic analysis of patient-derived neurons.</a> Sci Rep. 8 (1), 8423(2018).</li>
<li>Cheng, X. T., Huang, N., Sheng, Z. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Programming+axonal+mitochondrial+maintenance+and+bioenergetics+in+neurodegeneration+and+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Programming axonal mitochondrial maintenance and bioenergetics in neurodegeneration and regeneration.</a> Neuron. 110 (12), 1899-1923 (2022).</li>
<li>Huang, N., Sheng, Z. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+devices+as+model+platforms+of+CNS+injury-ischemia+to+study+axonal+regeneration+by+regulating+mitochondrial+transport+and+bioenergetic+metabolism%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Regen%22%5BJournal%5D)">Microfluidic devices as model platforms of CNS injury-ischemia to study axonal regeneration by regulating mitochondrial transport and bioenergetic metabolism.</a> Cell Regen. 11 (1), 33(2022).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Neurobasal-A Medium</td><td>Gibco</td><td>10888022</td><td>Terreno di coltura</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488 capra anti-mouse</td><td>Invitrogen</td><td>A-21042</td><td>Immunofluorescenza</td></tr><tr><td>Bilancia analitica</td><td>Shanghai Shunyu Hengping Scientific Instrument Co., Ltd.</td><td>FA1004</td><td>Pesatura precisa di reagenti/campioni</td></tr><tr><td>B27 (50x)</td><td>Gibco</td><td>17504044</td><td>Terreno di coltura</td></tr><tr><td>Dosaggio delle proteine BCA</td><td>Boster</td><td>AR1189</td><td>Concentrazioni proteiche</td></tr><tr><td>Bioanalizzatore</td><td>Agilent</td><td>https://www.agilent.com/en/product/automated-electrophoresis/bioanalyzer-systems/bioanalyzer-instrument</td><td></td></tr><tr><td>Albumina sierica bovina</td><td>Genview</td><td>FA016</td><td>Immunofluorescenza</td></tr><tr><td>Agitatore centrifugo</td><td>PENSARE</td><td>ARE-310</td><td>Mix PDMS e degassificazione</td></tr><tr><td>Analizzatore CLARIOstarPlus-ACU</td><td>BMG LABTECH</td><td>CLARIOstar Plus</td><td>Concentrazioni proteiche</td></tr><tr><td>Incubatore CO2</td><td>Thermo Fisher Scientific (Asheville) LLC</td><td>3111</td><td>Incubazione di colture cellulari a 37 gradi C, 5% CO?</td></tr><tr><td>Pompa per vuoto a membrana resistente alla corrosione</td><td>Shanghai Lichen Bangxi Instrument Technology Co., Ltd.</td><td>LC-85DLC</td><td>Aspirare il liquido di scarto e fornire l'aspirazione per l'assotomia</td></tr><tr><td>D-GLUCOSIO (U-13C6, 99%)</td><td>Laboratori isotopici di Cambridge</td><td>CLM-1396</td><td>Flusso metabolico</td></tr><tr><td>DNasi I</td><td>Roche</td><td>11284932001</td><td>Coltura neuronale</td></tr><tr><td>Piattaforma Dr.TOM2</td><td>BGI Genomica</td><td></td><td>Eseguire e analizzare RNA-seq&nbsp;</td></tr><tr><td>Forno elettrico di essiccazione ad aria calda</td><td>BIOM Huahong Bonn / Huaying Bosi</td><td>DHG-9070A</td><td>PDMS di polimerizzazione</td></tr><tr><td>Bilancia elettronica</td><td>Shanghai Huachao Industrial Co., Ltd.</td><td>HC313</td><td>Pesatura ordinaria dei materiali</td></tr><tr><td>Mezzo di montaggio acquoso Fluoromount</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F4680</td><td>Immunofluorescenza</td></tr><tr><td>GlutaMAX</td><td>Gibco</td><td>35050061</td><td>Terreno di coltura</td></tr><tr><td>Glicina</td><td>Distretto di Solarbio</td><td>G8200</td><td>Immunofluorescenza</td></tr><tr><td>S.b.B.</td><td>Gibco</td><td>14025092</td><td>Coltura neuronale</td></tr><tr><td>HBSS, senza calcio, senza magnesio</td><td>Gibco</td><td>14175095</td><td>Coltura neuronale</td></tr><tr><td>Sterilizzatore a vapore ad alta pressione</td><td>STIK Instrument (Shanghai) Co., Ltd.</td><td>HMJ-54A</td><td>Sterilizzazione di apparecchiature e terreni di laboratorio</td></tr><tr><td>Camera ipossica</td><td>Tecnologie STEMCELL</td><td>27310</td><td>Trattamento ipossico</td></tr><tr><td>ImmagineJ</td><td>NIH</td><td></td><td>Utilizzato per analizzare le immagini al microscopio</td></tr><tr><td>Microscopio Leica</td><td>Leica Microsystems CMS GmbH</td><td>DMIL LED Fluo</td><td>Osservazione dal vivo e a fluorescenza</td></tr><tr><td>Soluzione per l'imaging di cellule vive</td><td>Invitrogen</td><td>A14291DJ</td><td>Imaging di cellule vive</td></tr><tr><td>Scatola di stoccaggio medica a bassa temperatura (-80 &deg; C)</td><td>Qingdao Haier Biomedical Co., Ltd.</td><td>DW-86L388J</td><td>Conservazione a lungo termine del campione a -80 &deg; C</td></tr><tr><td>Mini pompa per vuoto da tavolo</td><td>Haimen Qilin-Bell Instrument Manufacturing Co., Ltd.</td><td>GL-805</td><td>Applicazioni del vuoto su piccola scala</td></tr><tr><td>MitoTracker Arancione CMTMRos</td><td>Invitrogen</td><td>Motore M7510</td><td>Colorazione del potenziale di membrana mitocondriale</td></tr><tr><td>Programma MRMPROBS</td><td></td><td>Versione 2.60</td><td>Per estrarre i dati grezzi della spettrometria di massa&nbsp;</td></tr><tr><td>Terreno neurobasale</td><td>Gibco</td><td>21103049</td><td>Terreno di coltura</td></tr><tr><td>Neurobasal-A senza glucosio</td><td>Gibco</td><td>A2477501</td><td>Terreno di coltura</td></tr><tr><td>Papaina</td><td>Worthington</td><td>LS003127</td><td>Coltura neuronale</td></tr><tr><td>Paraformaldeide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P6148</td><td>Fissazione cellulare</td></tr><tr><td>Sensori di sicurezza</td><td>Dow Corning</td><td>DC184</td><td>Fabbricazione di dispositivi</td></tr><tr><td>Kit PDS Fiala inibitore</td><td>Worthington</td><td>LK003182</td><td>Coltura neuronale</td></tr><tr><td>Penicillina Streptomicina</td><td>Gibco</td><td>15140122</td><td>Terreno di coltura</td></tr><tr><td>Soluzione salina tamponata con fosfato</td><td>Biosharp</td><td>BL302A</td><td>Diluire le sostanze e pulire i contenitori delle celle</td></tr><tr><td>Pulitore al plasma</td><td>Harrick Plasma</td><td>ODC-32G-2</td><td>Attivazione</td></tr><tr><td>Poli-D-lisina</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P6407</td><td>Coltura neuronale</td></tr><tr><td>Prisma&nbsp;</td><td>GraphPad</td><td>Versione 8.4.3</td><td>Analisi statistiche</td></tr><tr><td>Centrifuga refrigerata</td><td>Eppendorf AG (Germania)</td><td>5430R</td><td>Separazione dei campioni a temperature controllate</td></tr><tr><td>RNArep Kit per l'estrazione di RNA totale batterico e cellulare puro</td><td>Tiangen</td><td>DP430</td><td>Trascrittomica</td></tr><tr><td>Rotametro</td><td>Dwyer</td><td>RMA-23-SSV</td><td>Controlla il basso flusso di ossigeno</td></tr><tr><td>Stereomicroscopio</td><td>Società Olimpo</td><td>SZ2-ILST</td><td>Osservazione e dissezione del campione</td></tr><tr><td>Agitatore orbitale Stuart</td><td>Kylin-Campana</td><td>TS-200</td><td>Miscelazione di colture/soluzioni cellulari a velocità regolabili</td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>X100</td><td>Immunofluorescenza</td></tr><tr><td>Pompa per vuoto rotativa a palette ULVAC</td><td>ULVAC (Ningbo) Co., Ltd.</td><td>GLD-N202</td><td>Creazione del vuoto per la filtrazione/essiccazione</td></tr><tr><td>&beta; III-tubulina</td><td>Promega</td><td>G7121</td><td>Immunofluorescenza</td></tr></tbody></table>

chip microfluidico per la costruzione di modelli di lesioni assonali e l'abilitazione dell'analisi multi-omica

Microfluidic Chip for Axonal Injury Models Construction and Enabling Multi-Omics Analysis

Per stabilire una piattaforma di ricerca completa per lo studio dei meccanismi di regolazione metabolica nei neuroni corticali, abbiamo prima coltivato i neuroni corticali in un dispositivo microfluidico convenzionale, controllando con precisione la crescita degli assoni lungo i microcanali (Figura 2A). Con un design appropriato, i microcanali sono stati costruiti con un'altezza ridotta (5 μm) e una larghezza maggiore (10 μm), consentendo a ciascun canale di ...

Chip microfluidico per la costruzione di modelli di lesioni assonali e l'abilitazione dell'analisi multi-omica

Neurons polarize to form dendrites and axons, enabling intercellular communication. Axonal injury disrupts these connections and transmits damage signals ...

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Uso di chip microfluidici plastica pre-assemblato per divisione in compartimenti neuroni primari murini

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Questo protocollo dimostra l'uso di chip microfluidici compartimentati, iniezione modellata in un copolimero ciclico olefin a neuroni coltivati differenziati dalle cellule staminali umane. Questi chip sono preassemblati e più facili da usare rispetto ai tradizionali dispositivi di poli(dimetilsiloxane) compartimentati. Qui sono descritti più paradigmi sperimentali comuni, tra cui l'etichettatura virale, l'isolamento fluido, l'asaxtomia e l'immunostaining.

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