Name: BioMEMS 및 세포 생물학 : 관점 및 응용 프로그램 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-10-01T00:00:00.000+00:00
Duration: 16 min 30 s
Description: 배우세요 마이크로유체장치를 이용한 세포 배양 기술 개선 방법을 신경과학 연구에 적용하는 것입니다. 이 기술은 생체 내 환경을 더 정확히 모사하여 세포 행동을 정량적으로 분석할 수 있게 합니다.

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biomems 및 세포 생물학 : 관점 및 응용 프로그램

BioMEMS and Cellular Biology: Perspectives and Applications

문화 셀 수있는 능력은 기본적인 세포와 분자 생물학 연구의 가설을 테스트를 혁신했다. 그것은 약물 검사, 약물 검사 및 임상 assays의 표준 방법론이되었고, 점점 재생 의료에 사용됩니다. 그러나, 본질적으로 균일한 액체 매체에서 단일 평면 기판에 대한 세포의 큰 인구의 침수로 구성된 전통적인 세포 배양 방법은 점점 더 근본적인 실용적인 관점에서 모두 제한되고있다. Microfabrication 기술은 마이크로 미터 제어 기판의 생화학 구성 및 토폴로지, 그리고 매체 조성뿐만 아니라, 주변의 세포 microenvironment에서 이웃 셀 유형, 설계 연구를 활성화했습니다. 또한, microtechnology는 개발에 대한 개념이 잘 적합합니다, 빠른 조건에 따라 많은 수의 세포의 높은 처리량 culturing 및 분석을 허용 체외 시스템에 저비용. 이 인터뷰에서, 앨버트 Folch들은 소프트 리소그래피와 microfluidics와 극복 할 수있는 방법이 한계를 설명하고, 자신의 연구실 및 미래의 방향으로 연구의 몇 가지 관련 예제를 설명합니다.

BioMEMS 및 세포 생물학 : 관점 및 응용 프로그램

세포 배양 능력은 기초 세포 및 분자 생물학 연구의 가설 검증 방식에 혁신적인 변화를 가져왔습니다. 이는 ...의 표준 방법론이 되었습니다.

저는 Albert Falk입니다. 시애틀에 위치한 워싱턴 대학교의 교수이며, 생체 의학 마이크로 전기 기계 시스템을 의미하는 biomes라는 광범위한 분야를 연구하고 있습니다. 저희는 미세유체역학을 연구하며, 주로 신경과학 분야의 세포 생물학 응용 연구에 집중하고 있습니다.본 연구실의 주요 목표 중 하나는 전통적인 세포 배양 기술의 한계를 극복하는 것입니다. 세포 생물학자들이 페트리 접시와 같은 시험관 내(in vitro) 환경에서 세포를 연구하는 방식을 살펴보면, 세포들이 균질한 세포 배양 배지에 잠겨 있으며 동시에 균질한 표면 위에 놓여 있다는 점을 즉시 알 수 있을 것입니다. 하지만 실제 체내에서 세포는 균질한 표면 위에 존재하지 않습니다.세포들은 균일한 배지에 잠겨 있지 않습니다. 실제로 세포들은 공간과 시간에 따라 변화하는 다양한 신호, 주로 기울기(gradient) 형태의 신호에 노출되어 있으며, 겔 형태의 매트릭스로 둘러싸여 있습니다. 또한 페트리 접시에서 세포를 연구할 때 몇 가지 실질적인 제약이 있는데, 크고 값비싼 장비인 배양기가 필요하다는 점입니다.일반적으로 생물학자들은 다양한 조건들을 연구하고자 합니다. 예를 들어, 세포 배양 A와 세포 배양 B에서 세포를 연구하고 싶어 할 것입니다. 이러한 화합물에 반응하는 세포의 가변성은 매우 큽니다. 따라서 보통 생물학자들은 세포를 서로 다른 페트리 접시에 넣고, 아마도 3반복(triplicate)으로 실험하며 다양한 범위의 조건을 연구합니다. 결과적으로 많은 양의 세포 배양 배지와 소모품, 그리고 많은 수의 접시를 사용하게 되며, 이는 많은 공간을 차지하게 됩니다.따라서 저희는 이를 소형화하려고 노력하고 있으며, 그것이 한 가지 측면입니다. 또한, 세포를 넣고 세포 배양 배지를 교체하는 과정에서 많은 양의 피펫팅이 필요합니다. 이는 소요되는 시간과 투입되는 인력 측면에서 비용이 매우 많이 들며, 페트리 접시에 넣고 빼야 하는 액체의 양 또한 매우 많습니다.또 다른 제한점은 모든 표면을 세포로 채우기 위해 다량의 세포를 사용해야 하며, 이로 인해 많은 동물을 희생시켜야 하는 경우가 많다는 점입니다. 또한, 단순히 필요한 양이 많기 때문에 비용이 많이 들 수 있습니다. 결론적으로, 전통적인 기술들은 결과적으로 많은 비용을 소모하게 됩니다.이러한 방법은 실험을 구현하는 데 필요한 시간과 인력 측면에서 매우 비용이 많이 들며, 실제 수율 또한 낮기 때문에

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생물학

진단 도구를 개발하기 위해 마이크로 전자 기계 시스템 (MEMS)를 사용

세포 생물학을위한 미세 규모 공학

BioMEMS : 생물학 자와 엔지니어 사이에 새로운 협력 단조

여기서 우리는 DNA 프로그래밍 된 접착력을 사용하여 단일 세포 해상도에서 마이크로 패턴 세포에 대한 프로토콜을 제시합니다. 이 프로토콜은 벤치탑 포토리소그래피 플랫폼을 사용하여 유리 슬라이드에 DNA 올리고뉴클레오티드 패턴을 만든 다음 상업적으로 사용할 수 있는 보완적인 올리고뉴클레오티드로 세포막을 라벨로 표시합니다. 올리고스의 혼성화는 프로그램된 세포 접착을초래한다.

DNA를 사용하여 세포의 간단하고, 적당한, 모듈식 패터닝

잘 특성화 된 유전 부분은 새로운 유전 회로의 설계에 필요합니다. 여기에서는 유전 부분을 신속하게 특성화하기 위한 비용 효율적이고 처리량이 높은 방법을 설명합니다. 당사의 방법은 무세포 용해물, 복제를 방지하기 위한 선형 DNA, 처리량을 늘리고 반응량을 줄이기 위한 음향 액체 처리를 결합하여 비용과 시간을 줄입니다.

무세포 시스템을 사용한 유전 부분의 신속한 특성 분석

본 프로토콜은 최소한의 사용자 개입으로 수백 개의 초파리 멜라노가스터 배아를 정렬, 고정 및 정밀하게 압축할 수 있는 미세유체 시스템의 설계, 제조 및 특성화를 설명합니다. 이 시스템은 자극 후 분석을 위한 샘플의 고해상도 이미징 및 회수를 가능하게 하며 다른 다세포 생물학적 시스템을 수용하도록 확장할 수 있습니다.

고처리량 미세유체 압축 시스템을 통한 다세포 유기체의 기계자극

구조와 구성의 막 지질 다양성은 세포 과정에 중요한 기여를 하며 질병의 표지자가 될 수 있습니다. 분자 역학 시뮬레이션을 통해 원자 분해능에서 멤브레인과 생체 분자와의 상호 작용을 연구할 수 있습니다. 여기에서는 복잡한 멤브레인 시스템을 구축, 실행 및 분석하기 위한 프로토콜을 제공합니다.

시뮬레이션 연구에서 복잡한 지질 혼합물을 사용한 사실적인 막 모델링

single-cell/single-nuclei transcriptomics 및 multi-omics의 성공은 세포/핵의 품질에 크게 좌우됩니다. 따라서 조직에서 세포/핵을 분리하고 정제하는 것은 고도로 표준화되어야 합니다. 이 프로토콜은 다운스트림 단일 핵 다중체 분석을 위해 뇌와 골수에서 핵을 준비하는 방법을 설명합니다.

단일 핵 멀티옴 분석을 위한 고품질 뇌 및 골수 핵 준비

미생물 커뮤니티의 생물학 - 인터뷰

신경 과학에 대한 관심

배우세요 마이크로유체장치를 이용한 세포 배양 기술 개선 방법을 신경과학 연구에 적용하는 것입니다. 이 기술은 생체 내 환경을 더 정확히 모사하여 세포 행동을 정량적으로 분석할 수 있게 합니다.

BioMEMS 및 세포 생물학 : 관점 및 응용 프로그램

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