2015년 12월 29일
많은 미세유체 장치가 전기택시 연구에 사용하기 위해 개발되었습니다. 그러나 이러한 칩 중 어느 것도 세포에 대한 동시 화학 및 전기장(EF) 효과를 효율적으로 연구할 수 없습니다. 우리는 전기택시 연구에 사용하기 위해 더 잘 제어되고 공존하는 EF 및 화학적 자극을 제공하는 폴리메틸메타크릴레이트 기반 장치를 개발했습니다.
이 미세유체 실험의 전반적인 목표는 직접 전기장 하에서 종양 세포 이동에 대한 키나아제 억제제의 효과를 평가하는 것입니다. 따라서 이 방법은 암세포의 전기장 유도 이동에서 결정 요인 경로가 무엇인지와 같은 세포 전기 텍사스 연구의 핵심 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 따라서 이 기술의 주요 장점은 쉽게 구현할 수 있는 재현성이 높고 시간을 절약하는 전기 텍사스 연구라는 것입니다.
이 기술의 의미는 암의 전이성 효능 진단으로 확장됩니다. 자기 암세포의 이동성은 전기장에 의해 향상될 수 있습니다. 따라서 이 방법은 종양 세포의 내부, 전기 고환을 제공할 수 있습니다.
또한 상처 치유와 같은 피부 재생 과정에 적용 할 수 있습니다. 드래프팅 및 디자인 프로그램을 사용하여 개별 아크릴 레이어 패턴을 그리는 것으로 시작합니다. 패턴을 저장한 다음 레이저 스크라이버를 켭니다.
스크라이버를 제어 노트북에 연결하고 디자인된 패턴 파일을 클릭하여 아크릴 레이어 패턴을 엽니다. 다음으로, 레이저 스크라이버의 x, Y, Z 스테이지에 빈 아크릴 시트 조각을 놓고 적절한 해당 레이저 스크라이버 자동 정렬 스틱을 사용합니다. 시트 표면에 레이저 빔의 초점을 설정합니다.
아크릴 시트의 직접 가공을 위해 디자인된 패턴을 레이저 스크라이버로 보냅니다. 그런 다음 집게를 사용하여 아크릴 시트에서 보호지를 제거하고 질소 가스로 표면을 깨끗이 불어냅니다. 이제 시트를 쌓고 섭씨 110도에서 45분 동안 열 접착기에 평방 센티미터당 2킬로그램의 압력으로 함께 접착하여 흐름 전기 자극 채널 어셈블리를 형성합니다.
같은 방법으로 양면 테이프를 준비한 후 깨끗한 커버 유리를 흐름 전기 자극 채널 어셈블리에 테이프로 붙입니다. 그런 다음 슈퍼 접착제를 사용하여 13 개의 아크릴 어댑터를 다중 채널 이중 전기장 또는 MDF 칩 어셈블리의 레이어 1에있는 개별 개구부에 부착하여 MDF 칩 염교 네트워크를 설정합니다. 매체 입구 및 출구 어댑터를 통해 바닥 플라스틱 튜브를 MDF 칩 어셈블리에 연결하여 시작합니다.
다음으로, 매체 입구 및 출구 플라스틱 튜브의 루어 테이퍼를 3방향 정지 Cox A 3 밀리리터 주사기에 연결합니다.2.5 밀리리터의 이산화탄소 평형 PBS를 포함하는 3 밀리리터 주사기를 입구 플라스틱 튜브의 3방향 정지 콕에 연결하고 빈 3 밀리리터 주사기를 출구 플라스틱 튜브의 3방향 정지 콕에 연결합니다. 흰색 단단한 손가락 꽉 너트를 사용하여 레이어 1 아크릴 시트의 파란색 및 녹색 어댑터 개구부를 밀봉합니다. 그런 다음 염교 채널과 배양 챔버를 이산화탄소 평형 PBS로 채우고 기포가 생기지 않도록 주의합니다.
칩을 섭씨 37도의 5% 이산화탄소 세포 배양 인큐베이터로 밤새 옮겨 양면 테이프의 용해된 공기가 다음 날 아침 챔버 내에 기포를 형성할 수 있도록 합니다. 두 개의 주사기를 사용하여 빠른 PBS 흐름을 생성하여 필요에 따라 PBS를 앞뒤로 펌핑하는 기포를 씻어냅니다. 모든 기포가 제거되면 매체 배출 튜브에 연결된 3방향 스톱콕을 사용하여 채널에서 PBS를 배출합니다.
그런 다음 주입구에 연결된 주사기를 2.5ml의 이산화탄소(동일 DM EM)가 들어 있는 3ml 주사기로 교체하고 챔버가 가득 차면 챔버에 매체를 다시 채웁니다. 녹색 어댑터에서 단단한 너트를 제거하고 섭씨 3도 이상으로 가열된 70%아로스를 염교 채널에 주입합니다. 어댑터의 구멍을 통해 뜨거운 A는 주입을 위한 소금 다리를 준비하여 배양실 사이의 중앙열을 막습니다.
화합물이 염교 채널 길이의 3/4을 채우면 아그로스 주입을 중지하고 단단한 너트로 모공을 다시 밀봉하십시오. 이제 파란색 어댑터의 단단한 너트를 반투명 관형 손가락 꽉 너트로 교체하고 관형 너트에 aros를 로드합니다. 그런 다음 aro가 응고되기 전에 은, 염화은 전극을 관형 너트에 삽입합니다.
전기 전술 실험을 설정하려면 배출구 튜브를 통해 MDF 칩에 0.3ml의 세포를 주입하고 칩을 세포 배양 인큐베이터로 되돌립니다. 2-4시간 후, MDF 미세유체 시스템을 투명 인듐 주석 산화물 유리 히터에 설치하고 MDF 칩과 인듐 주석 산화물 유리 사이에 K형 열전대를 부착합니다. 칩의 온도를 측정하려면 비례 적분 미분 컨트롤러를 사용하여 MDF 미세유체 시스템 배양 온도를 섭씨 37도로 설정하고 온도 제어 MDF 칩 어셈블리를 도립 현미경의 컴퓨터 제어 XYZ 전동 스테이지에 장착합니다.
그런 다음 4채널 주사기 펌프를 사용하여 시간당 20마이크로리터의 유속으로 입구를 통해 배양 챔버로 완전한 배지를 분배합니다. 마이크로센터 퍼지 튜브의 배출구에서 배양 폐기물을 수집합니다. 섭씨 37도에서 16-18시간 동안 세포를 배양합니다.
다음날, 각 챔버의 배지를 60분 동안 적절한 농도의 키나아제 억제제가 보충된 신선한 배지로 교체하십시오. 그런 다음 DC 전원 공급 장치를 은, 염화은 전극을 통해 MDF 칩에 직렬로 연결합니다. 전류계를 전기 회로에 연결하여 MDF 칩의 전류를 모니터링합니다.
마지막으로 전원 공급 장치를 켜고 전압을 15볼트에서 19볼트 사이로 조정합니다. 전류계 전류를 86.94마이크로암페어로 설정합니다. 이 대표적인 MDF 미세유체 시스템 실험에서는 다양한 농도의 키나아제 억제제로 처리된 폐암 세포를
실험합니다.Y 2 7 6 3 2는 전기 자극 유무에 관계없이 세포 이동 속도에 변화가 없었습니다. 그러나 전기장을 추가한 Y 2 7 6 3 2 처리는 암세포의 이동을 현저히 감소시켰습니다. 실제로, 50 마이크로몰 농도에서 암석 억제제는 이동 속도에 영향을 주지 않고 세포의 항해 이동을 완전히 제거했습니다.
또한, 적용된 화학 물질 농도와 방향성 지수 사이에는 용량 의존적 상관 관계가 있어 axxis를 연구하는 방법으로서 MDF 미세유체 시스템의 신뢰성과 효율성을 확인했습니다. 이 기술은 일단 마스터되면 개발 후 적절하게 수행되면 7-8시간 안에 완료할 수 있습니다. 이 기술은 일렉트로 텍사스 분야의 연구자들이 피부를 때리면 폭발하는 것을 빼앗습니다.
레이저 스크레이퍼로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으며 이 절차를 수행하는 동안 항상 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.
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본 연구는 전기장과 화학적 자극이 종양 세포 이동에 미치는 영향을 조사하기 위해 설계된 새로운 미세유체 장치를 제시합니다. 이 장치는 암 연구에서 전기주성(electrotaxis)에 대한 이해를 증진시킵니다.
폐암 세포 이동에 미치는 화학적 및 전기적 신호의 동시 평가는 종양학 포트폴리오의 초기 발견 및 메커니즘적 리스크 감소에 있어 중요한 공백을 메워줍니다. 다채널 이중 전기장 미세유체 칩은 생리학적으로 유의미한 조건 하에서 경로 의존성과 이동 표현형을 신속하고 재현성 있게 분석할 수 있게 합니다. 이 플랫폼은 표적 검증의 예측 신뢰도를 높이며, 전이성 질환 프로그램의 리스크 조정 기반 진행 결정에 정보를 제공합니다.
이 미세유체 플랫폼은 화학적 자극과 전기적 자극이 결합된 조건에서 세포 이동을 신속하게 다중 평가함으로써, 발견 단계부터 전임상 단계까지의 연속적인 과정에 통합됩니다.