Method Article

ハイドロゲルベースのマイクロカラムを用いたマイクロ組織工学ニューラルネットワークの開発

August 7th, 2025

In This Article

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

出典: Struzyna, L. A. et al., 神経系の再構築、変調、モデリングのための解剖学的にインスピレーションを得た 3 次元微小組織工学ニューラル ネットワーク。J. Vis. 経験。(2017年)

このビデオでは、細胞外マトリックスコアを備えたハイドロゲルマイクロカラムを使用したマイクロ組織工学ニューラルネットワークの開発を示します。播種されたニューロン集合体は接着し、投影を拡張し、構造化されたニューラルネットワークを形成し、神経発達と神経治療研究の進歩に貢献します。

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

動物モデルを含むすべての手順は、地元の施設動物管理委員会とJoVE獣医審査委員会によって審査されています。

1. アガロースヒドロゲル(マイクロ組織工学ニューラルネットワーク(micro-TENNs)の無細胞成分)の開発)

  1. アガロース溶液の調製
    1. バイオセーフティキャビネット内で、20 mLのダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(DPBS)を2つの10 cmペトリ皿のそれぞれに移して、マイクロカラム用のリザーバーを調製します。細い鉗子やマイクロメスは、ホットビーズ滅菌器で滅菌します。
    2. 3 gのアガロースを重さを量り、バイオセーフティキャビネット内の滅菌ビーカーに移します。100 mLのDPBSを加えて、最終濃度を3%の重量/体積(w/v)にします。清潔な磁気バーを同梱し、ビーカーをアルミホイルで覆います。
    3. ホットプレート/スターラーを使用して、ビーカーを100°Cで温め、120〜200 rpmで攪拌してアガロースを完全に溶解します(溶液は濁った状態から透明に変わります)。ゲル化を防ぐために加熱と攪拌を維持し、アガロースの燃焼を避けるために必要に応じて加熱温度を変更します。
      注:レーザー切断装置と毛細管の両方を使用した製造は、それぞれ以下のサブセクション1.2および1.3に示されています。いずれかのサブセクションで説明されている手順を完了したら、サブセクション1....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
figure-results-1

図1:レーザーカットマイクロカラム製造装置と細胞凝集用の3Dプリントピラミッド型マイクロウェルモールドの設計図。(A)-(B)ヒドロゲルマイクロカラムの製造に使用された、それぞれ円筒形チャネルアレイの下半分と上半分の設計図と画像。(C)デバイスを固定するために使用されるキャップの設計図と画像。前部と後部の両方の部分が同じ寸法を共有します。(D)マイクロカラムの製造に必要な組み立てられたデバイスの画像。2つのキャップと下半分のみが、下の2つの位置合わせ穴(左)にネジで固定されています。破線は、各キャップの5.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
レーザーカッターユニバーサルレーザーシステムPLS4.75カットマイクロチャネル金型の製造に使用されます。
レーザーカットマイクロカラム製造装置オーダーメイド--------------ご興味がございましたら、研究グループまでお問い合わせください。原稿に記載されている寸法と設計図。
ネジ----------------------------4-40、ねじ径3.05mm ナ
ット----------------------------#4-40 鍼
直径180μm)Lhasa medicalsj.16X40マイクロカラム内腔の希望のサイズに応じて変化させることができます。
ペトリ皿フィッシャー08772B
ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水 (DPBS)Invitrogen14200075
ポリスチレン使い捨て血清ピペットフィッシャー13-678-11D
アガロースシグマA9539-50G
毛細管 (直径 398 μm)フィッシャー21170D直径は、マイクロカラムシェルの所望のサイズに応じて変化させることができます。
ホットプレートフィッシャーSP88857200
磁気バーフィッシャー1451352
マイクロピペットシグマZ683884-1EA
25 mm ゲージ針フィッシャー14-826-49
マイクロメスロボズ 外科用RS-6270
はさみインサイエンスツール14081-09
鉗子ワールド精密機器501985
ホットビーズ滅菌器シグマZ378550-1EA
ステレオスコープニコンSMZ800Nすべての解剖ステップとマイクロ TENN 製造に使用されます。
ラットテールI型コラーゲンニング354236°Cに維持し、必要な場合にのみ取り除きます。使用中は氷を使用して温度を保ちます。
微量遠心チューブFisher02-681-256
マウスラミニンCorning3542324°Cに維持し、必要な場合にのみ取り除いてください。使用中は氷を使用して温度を保ちます。
神経基礎培地Invitrogen21103049出生前および胚性ニューロン細胞の培養用の基礎培地。使用前に4°Cで保管し、37°Cで温めてください。
水酸化ナトリウム (NaOH)フィッシャーSS2661
塩酸 (HCl)フィッシャーSA48-1
リトマス試験紙フィッシャー09-876-18
ハンク平衡塩溶液 (HBSS)Invitrogen141701124 ºC で保存します。
0.25% トリプシン-EDTAInvitrogen25200056使用前に -20 ºC で保管し、37 ºC で温めてください。
ウシ膵臓デオキシリボヌクレアーゼ(DNase)Iグマ10104159001-20°Cで保存し、37°Cで温めてから使用してください。
B-27 サプリメントInvitrogen12587010海馬および皮質ニューロンの培養のために神経基底培地に添加されるサプリメント。-20°Cで保管し、使用前に37°Cで温めてください。
L-グルタミンInvitrogen35050061使用前に-20°Cで保管し、37°Cで温めてください。
Sprague Dawley胚18日目ラットチャールズリバー株001
ツールピペットフィッシャー22-04281615mL
心分離管EMESCO1194-352099
テックスフィッシャー02-215-414
心分離フィッシャー05-413-115
球計算器Fisher02-671-6
Objet30 3DプリンターStratasys--------------ピラミッド型マイクロウェルモールドの製造に使用されます。
3Dプリントピラミッド型井戸型カスタムメイド--------------ご興味がございましたら、当社の研究グループにお問い合わせください。原稿に記載されている寸法と設計図。
ポリジメチルシロキサン(PDMS)と硬化剤ッシャーNC9285739ラストマーと硬化剤がセットになっています。化学ヒュームフード内で使用します。
ファンネルフィッシャー10-348C
1mlピペットバルブシグマZ509035
マイクロスパチュラフィッシャーS50821
12ウェル培養プレートEMESCO1194-353043
ブンフィッシャー11-475-154
インキュベーターフィッシャー13 998 076
Eclipse Ti-S顕微鏡ニコン--------------位相差画像の撮影に使用します。Nikon elementsの基礎研究ソフトウェア(4.10.01)とインターフェースしたQiClickカメラを使用したデジタル画像取得。
レーザー#( 直径は、 ファコー 4シパス遠ボル遠血フィエオー

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Micro Tissue Engineered Neural NetworkHydrogel Micro ColumnExtracellular Matrix CoreNeuronal Cell AggregatesStereomicroscope ObservationCell Attachment ECMAxon Growth ExtensionMedium Replacement ProtocolBidirectional Neural ArchitectureLong Term Culture

Related Articles