Name: マイクロ流体デバイスの低コスト作製のためのPDMSの非プラズマボンディング (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-11-01T00:41:54.000+00:00
Duration: 4 min 45 s
Description: 学ぶ、神経細胞マイクロ流体デバイスの非プラズマ可逆ボンディング法。PDMSとガラスの静電気力で水密シールを形成し、プラズマ洗浄機不要の低コスト・細胞培養適用技術です。

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ニューロンの細胞培養用マイ​​クロ流体デバイスの準備 1）クリーンコーニング第2​​4ミリメートル× 40 mmのスライドガラス<ul><li> 30分間水浴の超音波処理のスライドガラスを超音波で分解する</li><li> 70％エタノールでガラススライドをすすぐ</li><li>ウォッシュはのdH 2 Oで三回スライド</li><li>望ましい一晩数時間のための組織培養フード、のドライスライド</li></ul> 注：我々はスライドを使ってロードされる特殊な金属のトレイを持っている。スライドを個別に分離し、この金属製のラックのスロットに配置されます。我々は、我々は、水で埋めることにガラス皿、水浴の超音波処理の場所にトレイをロードするこれらの金属を配置し、30分間超音波処理することができます。その後の洗浄は、この皿の中で行われている。 2）PDMSデバイスを準備する<ul><li>それを、シリコンウエハからPDMSモールドを切り取るPDSMキャストのパンチ穴と四半期</li><li>最初にそれらを介して不活性ガス（アルゴンまたは窒素）を吹き込むことでPDMSデバイスを清掃してください。その後、残りの破片をリフトオフ3Mスコッチブランド471テープを使用してください</li></ul> 注：デバイスを表向きに保つことが重要です。当初は、我々はシリコンウエハから離れてPDMSをカットするときに、ウェハに接触する側は、クリーンな側である：それは、マイクロ流体チャネルが含まれています。我々はプラズマボンディングのための準備が整うまで私達がようにデバイスを損傷し、きれいな側面を維持できないためにできる限り慎重にしてみてください。 <ul><li>プラスチック容器のオートクレーブ装置</li><li>オートクレーブ後、クリーンな1号コーニングのスライドガラスとHarrickブランドプラズマクリーナー、使用してプラズマトリートデバイス<a href="http://www.harrickplasma.com/" target="_blank">www.harrickplasma.comを</a> </li><li>デバイスは、スライドガラス上側を下に清潔な場所。 </li></ul>デバイスはスライドガラスに結合プラズマです。 3）コーティングポリL -リジン（PLL）を持つデバイス<ul><li> PLLは、デバイスの各サイドにウエルに添加して、次の井戸に流れるように許可されています</li></ul> 大井戸と小さな井戸では30μリットルPLLのPLLの=&gt;150μlの 。それは、長い井戸が一杯なので正確である必要はありません。 注：デバイスを確認すると、4ウェルが表示されます：それぞれ2つが接続されています。あなたはよくので、次のウェルに、デバイスを流れることに一つにPLLを置きたいと思う。 <ul><li> PLLは、約10分間、デバイスを流れるし、それらを埋めるために井戸に多くのPLL追加することができます</li><li> （一晩が望ましい）4時間の最小値を37℃でインキュベーターでPLLを含むデバイスを配置</li><li>治療後に過剰なPLLを掃除しますが、デバイスからすべての液体を吸引しないように注意してください</li></ul> 注：チャネルまたはチャンバーに気泡を導入したくない。ちょうど井戸の過剰なPLLを掃除。 <ul><li>装置の両側に各ウェルにオートクレーブのdH 2 Oを追加し、毛細管現象により、他のウエルに流れることを可能に</li></ul>図1は、マイクロ流体デバイスの模式図である。ブルー（相馬側）が接続されている様子がわかりますし、赤は（軸索側）に接続されています。我々はデバイスの各サイドにもいずれかPLL、または水やメディアを、置くと言うとき、我々は何を意味するか、例えば、ですの注意：オートクレーブDHの一つブルーウェルし、正しい位置を150μlのオートクレーブのdH 2 O中の150μlをまあ1つのRedに2 0。水（またはPLL、またはメディア、またはセル）は、他の対応するウェルにデバイスを介して流れることになる。 <img src="/files/ftp_upload/old/410_2008_8_27_3/410_Figure-01.png" alt="図1" width="362" height="216" /> 図1 注：今から、私は&quot;場所のメディア、細胞、水またはPLLがTOP井戸で&quot;と言うと、私は相馬の左にある場所を上の図を参考にしていますし、軸索はに成長する、注意してください右側。 <ul><li>水を（再び完全にデバイスからすべての液体を除去しないように注意しながら）オフ吸引、その後も接続されている各のいずれかにオートクレーブのdH 2 O中の別の150μlを追加し、対応するウェルに流れるよう。 </li><li> 37℃インキュベーターでのdH 2 Oを含むデバイスを配置° Cで1時間、その後再び洗浄ステップを繰り返します。合計である一時間ごとのdH 2 Oでデバイスを3回洗浄する。 </li></ul> 注：PLLからのホウ酸塩は、PDMSに吸収することができる、チョン研究室のいくつかは私のカップルの後にオートクレーブのdH 2 Oで一晩デバイスをインキュベート推奨されている可能性があるためnitial迅速なリンス。これは、すべて無料のホウ酸塩は細胞の読み込み前にPDMSから浸出されることを保証します。これが行われない場合、細胞毒性につながる可能性が時間の経過とともに、メディアへのホウ酸塩の放出、があるかもしれません。 <ul><li>トップウェルに必要な要因（グルタミン、B27、PenStrep）とニューラル基礎培地（NBM）を追加</li></ul> 注：デバイスが一晩と翌日の細胞とメッキインキュベート、または細胞を播種する前にNMB +要因で3時間の最小値をインキュベートすることができます。 デバイスにロードするのニューロンの準備我々はどちら脳ビットまたは私たちのためにキャンパスでここに準備されるという会社から購入することが18日間の古い胎児ラットの大脳皮質を使用してください。我々は、組織が、新鮮な取得することを好む。 <ol><li> HibernateはEに格納される1胎児の脳の皮質（組織の2個）を入手する</li><li> 3つの長いガラスピペットを取ると、アルコールランプを使用して連続的に小さなサイズにそれらをそれぞれ起動</li><li>滅菌15 mlのチューブにNMB +要因の2mlのガラスピペットと場所で、HibernateのEから採取した組織を削除します。 </li><li> 粉砕：皮質は約5〜10回上下に渡されたとされる電球とガラスピペットを使用する。その後、次に小さいピペットは、組織の上下にピペッティングとするために使用されます。最後に、最小のピペットは、組織の上下にピペッティングとするために使用されます。私たちは、目に見える塊がないことを確認したい。 注：最近、チョンラボは、当初50％に0.125％トリプシンで処理組織から調製された細胞にHibernateがEに保存されている組織からの細胞を比較し始めたのCa + +フリーおよびMg + +無料の解剖バッファー。コンセンサスは、トリプシンはすぐに組織を使用する予定がない場合は、その後、休止状態E.で組織を格納する必要があるHibernateのE.に最初に置かれた組織よりも多くの生細胞を得る使用して調製したもの組織です すぐにティッシュを使おうとしていると増加する可能性をご希望の場合は次のように、その後、前の機械的粉砕にトリプシンと組織を扱う：1）Ca + +のフリーMg + +のフリーの1mlで1ミリリットル0.25％トリプシン（Gibco社、Invitrogen）を希釈解剖のバッファは、15 mlのチューブ（氷の寒さを保つ）に（最後のトリプシン= 0.125％）、2）場所バッファ内の組織と8分37℃で直ちに培養、3）を停止する10ミリリットルDMEM/10％FBSを追加するトリプシンの反応と、下記のプロトコールを続ける。 </li><li> 1分間1100 rpmで遠心細胞</li><li>慎重に細胞ペレットを吸引メディア</li><li>ピペッティングしてペレットと再懸それにNMB +要因の1 mlを添加し、ダウン</li><li> （BDファルコンセルストレーナー40 UMナイロン）し、細胞塊を除去するフィルタを介して重力流によって再懸濁した細胞を渡す</li><li>数とプレートの細胞： <ul><li>マイクロ遠心チューブに、60μlのNMBを追加する+要因は、細胞懸濁液20μl、およびトリパンブルー液20μlにして混ぜる</li><li>血球計算板にこのソリューションの約10μlを加え、生細胞を（ではない青）カウント</li><li> 2.5に濃度を調整します- 4.5 × 10 6細胞/ ml 注：我々は一般的に約2.5の濃度を得る- 4.5 × 106細胞/ mlを。ボリュームに応じて細胞が（通常は1ミリリットルNBM + B27/Glutamax/PenStrep percortex）に再懸濁する。組織をトリプシンを用いて調製されている場合、収量は可能性が増加します。 </li></ul></li></ol>デバイスのめっき<ol><li>デバイスの1つのウェルに細胞を（一次ニューロン）を読み込みます</li><li>プレート小さなデバイスあたり5μlと大きなデバイスあたり20μlの 注：トップソマリ族も（トップソマリ族の5μlをウェルに装置の上部と装置の底部（半数ボリューム）上に10μlの上に細胞を10μl、または直接のすべてのセル20μlをロードすることができます小型デバイス用）。 </li><li> 37℃インキュベーターで10分間インキュベートするので、細胞は、アタッチを開始することができます</li><li>よくデバイスのサイズに応じてそれぞれにNMB +要因の約30分の150μlを加え 注：ボリュームは、PDMSの厚さによって異なります。大切なことは、井戸が一杯であるということです。 </li></ol>プラズマボンディングなしでデバイスを使用する方法の補足プラズマなしで毎週成功し、それを行うプラズマ処理し、クリスティーナ火、技術者、なしで、ちょうどすぐに細胞をロードするために述べています。 ソーマ側の両方の井戸（あなたのメディアを残す場合、軸索側は関係ないでしょう）からメディアを削除してください。それは細胞が主要なチャネルを入力するための流体の流れです。あなたが井戸内のメディアがあれば、流体の流れを取得することはありません。

<ol><li>Park, J. W., Vahidi, B., Taylor, A. M., Rhee, S. W., Jeon, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+culture+platform+for+neuroscience+research%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Microfluidic culture platform for neuroscience research.</a> Nat Protoc. 1 (4), 2128-2136 (2006).</li>
<li>Taylor, A. M., Blurton-Jones, M., Rhee, S. W., Cribbs, D. H., Cotman, C. W., Jeon, N. L. <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>
</ol>

著者らに開示すべき事項はありません。

ここでは、プラズマクリーナーを必要とせずにニューロンマイクロ流体デバイスを使用する方法を示しました。我々はこのような非プラズマボンディングを参照してください。

<table><tbody><tr><td>PDMS</td><td>試薬</td><td>Dow Corning</td><td></td><td>硬化剤を含むSylgard 184。最寄りの販売店についてはDow Corningにお問い合わせください</td></tr><tr><td>Cornig No. 1 カバーガラス</td><td>カバーガラス</td><td>Corning</td><td>Corning No. X2935 244</td><td>Fisher Scientificにて入手可能、カタログ番号 12-531D</td></tr><tr><td>B27</td><td>試薬</td><td>Invitrogen</td><td>17504-044</td><td>B27は、InvitrogenのGibco細胞培養試薬ラインで提供されている独自のサプリメントです</td></tr><tr><td>Glutamax</td><td>試薬</td><td>Invitrogen</td><td>35050-061</td><td>Glutamaxは、InvitrogenのGibco細胞培養試薬ラインで入手可能です</td></tr><tr><td>60 mm ペトリ皿</td><td>器具</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-757-13A</td><td>ガラスに結合したデバイスを保持するために、60 mmポリスチレン滅菌ペトリ皿を使用します</td></tr><tr><td>ポリ-L-リシン</td><td>試薬</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P-1274</td><td></td></tr><tr><td>BD Falcon 50 ml チューブ</td><td>器具</td><td>BD Biosciences</td><td>Falcon No. 352098</td><td>Fisher Scientificにて入手可能、カタログ番号 14-959-49A</td></tr><tr><td>BD Falcon 15 ml チューブ</td><td>器具</td><td>BD Biosciences</td><td>Falcon No. 352097</td><td>Fisher Scientificにて入手可能、カタログ番号 14-959-70C</td></tr></tbody></table>

マイクロ流体デバイスの低コスト作製のためのpdmsの非プラズマボンディング

Non-plasma Bonding of PDMS for Inexpensive Fabrication of Microfluidic Devices

このビデオでは、我々はプラズマ接合することなくニューロンマイクロ流体デバイスを使用する方法を示します。いくつかのケースでは、コーニング第1カバーガラスへの可逆的結合デバイスに望ましいかもしれない。これは利用できないプラズマクリーナーに、おそらく、原因である可能性があります。それは神経細胞がデバイスで染色することができるので、免疫染色のためにデバイスを削除する必要がないのに他の例では、それは、顕微鏡の特定の型の場合や、免疫染色のための神経細胞の培養の後にガラスからデバイスを削除することが望ましい場合があります。一部の研究者は、しかし、それでもデバイスを削除することを好む。このケースでは、カバーガラスへのデバイスの可逆的結合は、それが可能になります。シールのようにタイトではないが形成されその内のデバイスの非血漿結合にはいくつかの短所があります。いくつかのケースでは軸索は、溝の下ではなく、それらを通して成長することがあります。また、ガラスとPDMSは疎水性であるため、液体は容易にデバイスにメディアや他の試薬を強制的に常にそれが必要なことデバイスを入力しないでください。液体は毛管現象を介してデバイスに入力されますが、プラズマ結合をされているデバイスと比較して、それはかなり時間がかかります。プラズマクリーナーは、数秒以内にボンディングした後、デバイスを介して液体の流れを促進ガラスやデバイス上で一時的な親水性の電荷を作成します。非プラズマ結合デバイスの場合、デバイスを介して液体の流れには数分かかります。プラズマクリーナーは、それらを殺菌するため、プラズマ処理装置は使用前に滅菌する必要がないのに対し、最初に滅菌する必要があるデバイスは、非プラズマ貼り合わせで使用することに注意することも重要です。

このビデオでは、プラズマの結合なしニューロンマイクロ流体デバイスを使用する方法を示します。

マイクロ流体デバイスの低コスト作製のためのPDMSの非プラズマボンディング

このビデオでは、プラズマボンディングを用いずにニューロンマイクロ流体デバイスを使用する方法を実演します。場合によっては、可逆的に接合することが望ましいことがあります...

フォトリソグラフィーやソフトリソグラフィーを日常的に行う研究室には、通常「プラズマクリーナー」と呼ばれる装置が備わっています。プラズマクリーナーには電気コイルが搭載されており、これにより電子、イオン、中性原子、および分子からなる部分的にイオン化されたガスが生成されます。プラズマはガラスとデバイスの表面に反応性種を生成し、それらを接合させることで恒久的な結合が形成されます。また、プラズマ処理によってデバイスの表面が親水性になり、液体の添加が容易になります。しかし、場合によっては、不可逆的な永久結合が好ましくないこともあります。さらに、多くの研究室ではプラズマクリーナーを利用することができません。この懸念を解消するため、本日はニューロンデバイスとカバーガラスの可逆的な非プラズマ接合について実演します。PDMSとガラスの間に生じる静電引力によって、細胞培養に適した水密性の高い接合が形成されます。それでは、本日の実演を担当するKiana Leeを紹介します。Corning社製のNo.1 24 mm × 40 mm カバーガラスを、超音波洗浄機を用いて洗浄します。カバーガラスをステンレス製のラックにセットし、脱イオン水を満たしたガラス容器に入れます。その後、このガラス容器を超音波洗浄機内に設置します。その後、ガラススライドを30分間超音波洗浄します。超音波洗浄後、ガラス容器から脱イオン水を捨てます。ガラススライドが入ったガラス容器に70% ethanolを注ぎ、無菌状態を維持するために標準的なバイオセーフティキャビネット内に入れます。70% ethanolで洗浄した後、ステンレス製ラックをガラス容器から取り出し、ガラススライドを数時間または一晩放置して完全に乾燥させます。次に、安全キャビネット内で、PLL溶液を満たした容器にガラススライドを浸し、PLLコーティングを行います。ガラススライドをPLL溶液に最低3時間、または一晩浸漬させます。PLLコーティング後、ディッシュからPLL溶液を取り除き、ガラススライドを脱イオン水で十分にすすぎます。PLLコーティングしたガラスを数回水ですすいだ後、ディッシュに水を満たし、ガラススライドを数時間水に浸しておきます。脱イオン水に数時間浸した後、ディッシュから水を吸引して取り除きます。ガラススライドを素早く洗浄した後、ディッシュから取り出してステンレス製のラックに配置し、一晩乾燥させます。バイオセーフティキャビネット内で、Neuronデバイスをキャビネット内に持ち込み、70% ethanolで十分に洗浄して滅菌します。その後、デバイス上の余分なethanolを吸引して除去します。そして、デバイスをバイオセーフティキャビネット内で一晩乾燥させ、翌日に使用します。この滅菌済みニューロンデバイスを、洗浄・滅菌しPLL処理を施したガラスの上にそのまま配置します。PDMSがガラスとの間で可逆的な結合を形成し、液漏れのない密閉状態になります。緩やかな圧力でデバイスをガラスに接着させるか、あるいは直ちにデバイスに培地を添加します。組み立て後、デバイスに培地または細胞を添加するまで時間を空けすぎると、液体がデバイス内に導入しにくくなる可能性があります。プラズマ処理されていないデバイスでは、プラズマ処理されたデバイスに比べて液体の導入速度が遅いことに注意してください。プラズマ処理直後のデバイスは親水性であるため、液体が容易に流入しますが、プラズマ接合されていないデバイスでの流れは大幅に遅くなります。場合によっては、ピペットを使用して液体をデバイス内に強制的に注入する必要があるかもしれません。このビデオでは、ニューロンデバイスをカバーガラスに非プラズマ接合させる方法を示しました。これは、PDMSをガラス表面に可逆的に結合させるための効率的で安価な手法です。このビデオが有益で役立つものであったことを願っております。John Labからは以上です。ご視聴ありがとうございました。

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