방법 논문

온칩 내피 염증성 Phenotyping

DOI:

10.3791/4169

⸱

2012년 7월 21일

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, University of California, Davis

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

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

석판술으로 새겨져와 PDMS에서 가공 Microfluidic 흐름 여왕님 EC 장애와 염증과 관련된 기능적 결과를 알아내기 위해 적용됩니다. 대표 실험에서는 차등 전단 응력의 능력 시토킨 활성화 EC monolayers에 monocytic 세포 접착을 조절하기 위해이 입증되었습니다.

초록

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

Atherogenesis은 내피 기능 장애의 결과로 조직의 염증의 상승된 상태에 기여하는 대사 이상에 의해 potentiated됩니다. 그러나 위험 개인의 수준을 의미하는 내피의 초기 기능 변경은 직접 가이드 치료 전략을 돕기 위해 임상적으로 평가되지 않습니다. 또한, 지역 혈류 역학에 의한 염증의 규정은 죽상 경화증의 비 임의의 공간적 분포에 기여하고 있지만 메커니즘은 생체내에 윤곽을 그리다하기가 어렵습니다. 우리는 정확한 유량 조건 하에서 인간 내피 세포 (EC)와 monocytes의 염증성 이벤트의 정량적 분석 신진 대사 섭동에 실험실 - 온 - 칩 기반의 접근 방식을 설명합니다. 소프트 리소그래피의 표준 방식은 교양 EC의 monolayers에 직접 바인딩되는 혈관 모방 microfluidic 챔버 (VMMC)를 microfabricate하는 데 사용됩니다. 1이 디바이스 시약 작은 볼륨 동안 사용의 이점을 가지고잘 정의된 전단 필드에 노출 EC의 세포막에서 염증 이벤트에 직접 이미징을위한 플랫폼을 제공합니다. 우리는 성공적으로 인간의 대동맥 EC (HAEC)에서 시토킨-2 지질-3, 4, 분노 유발 5 염증을 조사하기 위해 이러한 장치를 적용했습니다. 여기 분석 monocytic 셀 (THP-1) 압연 및 차동 전단 특성 아래 조건과 염증성 시토킨 TNF-α에 의해 활성화됩니다 HAEC monolayers의 체포에 VMMC의 사용을 문서화. 이러한 연구는 신진 대사 위험 요인 아래 atherosusceptibility으로 기계론의 통찰력을 제공하고 있습니다.

프로토콜

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

1. 세포 배양 및 기판 준비

  1. 선반을 사용하여 100 X 20mm의 조직 배양 접시 (BD 팔콘)에서 3 인치 원형 기판을 자르고. 70 % 에탄올의 침수에 의해 기판을 소독. 상온에서 1 시간 4 ML 타입 - 나 콜라겐 (100 μg / ml) 쇼핑과 배양 접시와 코트의 장소는 다음 네 ML 1 X PBS와 린스.
  2. 기판에 직접 한 ML을 적용하여 6.5x10 5 셀 / ML 및 종자에서 인간의 대동맥 내피 세포 (HAEC, 통로 4-6)을 일시 중지합니다. 37 ° C 5 % CO 2 배양기에서 장소와 세포가 1 시간의 기판에 충실하실 수 있습니다.
  3. 셀 1X 항생제 - antimycotic 솔루션을 보완 내피 성장 중간 2 (EGM-2) 9 ML을 추가합니다. 세포가 90 % confluency 도달할 때까지 매 이일 미디어를 변경합니다.
  4. 10% FBS와 항생제 1X-antimycotic 솔루션을 보완 RPMI 1640 배지에서 THP-1 세포를 유지합니다. 그들이 1 밀도에 도달 통과 세포0 6 셀 / ML.

2. 세포 전단 프로토콜

세포는 맞춤....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

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

우리는 캠 표현과 단핵구 유착의 실시간 영상을 통해 내피 염증성 표현형의 온 칩 평가를위한 microfluidic PDMS 장치의 사용을 설명합니다. 우리의 접근 방식의 가장 큰 장점은 atherogenic 혈관에 전단 응력을 미러링 정의된 유체 조건에서식이 lipids 및 크린 시토킨 등의 염증 중재자에 노출된 세포에서 내피 기능 장애와 관련된 결과를 계량하는 능력에있다. VMMC는 시약 또는 제한된 공급이있을 수 있습니다 재료의 소량의 사용을 촉진하고 저렴한 사용자 정의 및 높은 처리량 의무가되는 추가된 장점이 있습니다.

microfluidic 장치의 사용은 가위로 교양 EC의 반응을 조사하기 위해 수십 년 동안 사용되어 왔습니다 macroscale 접근법에 대한 대안을 나타냅니다. 이러한 CA는 각 병렬 플레이트 흐름 챔버, 원통형 튜브, 그리고 원추 앤 판 viscometers를 포함꾸준한, 판상 Poiseuille 흐름 조건 (16 년 검토) 순례.......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

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

관심의 어떠한 충돌 선언 없습니다.

감사의 글

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

이 작품은 스콧 I. 사이먼과 앤서니 G. Passerini에 NIH / NHLBI 부여 R01 HL082689에 의해 지원되었다.

....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
아이템 회사 카탈로그 번호
100 X 20mm 배양 접시 BD 팔콘 353,003
에탄올 95% EMD 화학 EX0290-1
DPBS Cellgro 21-031 - 이력서
나는 쥐 꼬리 파생 콜라겐을 입력합니다 Gibco A10483-01
인간의 대동맥 내피 세포 Genlantis PH30405A
항생제 - Antimycotic 솔루션 Invitrogen 15240-062
내피 BulletKit Lonza CC-4176
내피 자연적으로 흐르는 것과, 반사적으로 흐르는 미디어-2 Lonza CC-3156
10 ML의 주사기 BD 팔콘 309,604
폴리 우레탄 튜브 Tygon ABW0001
Leibovitz-15 미디어 Gibco 11415-069
Sylgard 184 실리콘 엘라스토머베이스 다우 코닝 184
Sylgard 184 실리콘 엘라스토머 경화 에이전트 다우 코닝 184
SU8 포토 레지스트 마스터 웨이퍼 UC 데이비스 팬 연구실 N / A
이클립스 TE200 거꾸로 현미경 니콘 이클립스 TE200
주사기 펌프 하버드 장치 PHD2000
19 게이지 피하 바늘 켄달 8881
THP-1 Monocytic 세포주 ATCC 티비-202
HBSS 칼슘 2 + / MG 2 (행크스는 생리 식염수를 버퍼) + Gibco 14025-092
종양 괴사 요인 알파 (TNF-α) R & D 시스템 210-TA-010
Stromal 유래 팩터 - 1 (SDF-1) R & D 시스템 350 NS-010
RPMI 1640 Cellgro 10-040 - 이력서
알부민 혈청 인간 (HSA) ZLB Behring NDC 0053-7680-32

표 2. 특정 시약 및 장비.

참고문헌

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Schaff, U. Y., Xing, M. M., Lin, K. K., Pan, N., Jeon, N. L., Simon, S. I. Vascular mimetics based on microfluidics for imaging the leukocyte--endothelial inflammatory response. Lab Chip. 7, 448-456 (2007).
  2. Tsou, J. K., Gower, R. M., Ting, H. J., Schaff, U. Y., Insana, M. F., Passerini, A. G., Simon, S. I.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

이 JoVE 논문의 텍스트 또는 그림 재사용 허가 요청

허가 요청

태그

Endothelial Inflammatory PhenotypingLab on a ChipVascular Mimetic Microfluidic ChambersShear Stress AnalysisMonocyte Adhesion AssayTNF alpha StimulationHuman Aortic Endothelial CellsTHP 1 Cell RecruitmentPDMS Microfluidic FabricationOscillatory Shear Stress

관련 논문