Name: 고처리량 미세 유체 장치를 사용하여 동적 환경 조건의 생성 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-04-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 48 s
Description: 배우세요 고처리량 미세 유체 장치를 사용하여 신경줄기세포 분화와 자가재생에 미치는 동적 환경 조건의 효과를 연구하는 방법을. 이 플랫폼은 1,500개의 독립적인 배양 환경을 정밀하게 제어합니다.

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저자는 찬센 악기 (중국) LTD의 Zhifeng Cheng의 기술 지원을 인정합니다. 이 작품은 보조금에 의해 지원되었다 (중국의 국립 자연 과학 재단,51927804).

1. 미세 유체 칩 설계
<ol><li>개별 밸브와 연동 펌프에 의해 제어되는 18개의 입구로 구성된 미세 유체 멀티플렉터를 설계합니다. 펌핑 사이클당 구동되는 액체 부피를 증가시키기 위해, 연동 펌프는 의도적으로 200 μm, 10개의 연결된 유동선으로 확대된 3개의 제어 채널로 구성된다.</li>
	<li>전단이 없는 문화실을 디자인합니다. 2단계 배양장치의 복제는 낮은 세포 배양 챔버(400 μm x 400 μm x 150 μm x 150 μm)와 더 높은 완충층(400 μm x 400 μm x 75 μm)으로 구성되어 중간 교환 시 세포에 원치 않는 전단 응을 방지한다(도1).</li>
	<li>높은 처리량 기능을 설계합니다. 배양 장치를 복제하여 30 x 50 매트릭스 레이아웃을 형성하여 약 7cm x 5cm 크기의 영역을 차지합니다.</li>
</ol>2. 칩 제작 및 작동
<ol><li>UV 리소그래피를 사용하여 복제 성형 제작 참고: 표준 광석 촬영 프로토콜8에따라 실리콘 웨이퍼에서 복제 성형이 제작되었습니다.<ol>
<li>채널 구조 제작<ol>
<li>스피닝 포토레지스트: 30s용 10s, 3000rpm의 실리콘 웨이퍼에 SU-8 3025 네거티브 포토레지스트의 스핀 코트 5mL.</li>
			<li>소프트 베이크: 웨이퍼를 65°C에서 2분 동안 핫플레이트에 올려 놓은 다음 95°C를 10분간 식히고 실온으로 식힙니다.</li>
			<li>정렬 및 경화: 웨이퍼와 마스크를 정렬기 홀더에 고정하고 노출된 포토레지스트를 치료하기 위해 18s의 광원을 켭니다.</li>
			<li>사전 노출 굽기: 실온에서 110°C/h에서 웨이퍼를 95°C로 늘리고 제거할 때까지 최소 40분 간 유지합니다.</li>
			<li>개발: 개발 솔루션(SU-8 개발자)에서 웨이퍼를 찍어 2.5분 동안 교반하여 중복 광저항을 씻어내고 25 μm 높이의 채널 구조를 얻습니다.</li>
			<li>하드 베이킹: 웨이퍼를 유리 페트리 접시로 덮고 65°C에서 2분간 굽은 다음 120°C/h에서 최대 160°C까지 올라가 3시간 동안 보관하십시오.</li>
		</ol>
</li>
		<li>완충층을 가진 세포 배양챔버의 제조<ol>
<li>상기 웨이퍼에 SU-8 3075 네거티브 포토레지스트의 7mL을 회전시키기 위해 2.1.1.1 단계의 파라미터를 사용한다.</li>
			<li>부드러운 베이킹 (단계 2.1.1.2에 설명) 웨이퍼와 웨이퍼의 마커와 잘 정렬마스크를 변경합니다. 그런 다음 24s의 광원을 켜서 노출된 포토레지스트를 치료합니다.</li>
			<li>웨이퍼를 개발 솔루션(SU-8 개발자)에 찍어 4분 40초 동안 교반하여 중복 광저항을 씻어내고 이전에 제작된 25μm 높이의 채널 구조 주변의 75μm 높이의 층 구조를 얻습니다. 하드 베이크 (단계 2.1.1.6에 설명) 웨이퍼는 복잡한 구조를 강하게합니다.</li>
			<li>2.1.2.1-2.1.2.3을 반복하여 층 구조에 쌓이는 75 μm 높이의 챔버 구조를 제작한다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>밸브 구조의 제조<ol>
<li>상기 웨이퍼에 AZ 50x 양성 포토레지스트의 5mL를 회전하는 단계 2.1.1.1의 파라미터를 이용하여.</li>
			<li>부드러운 베이킹 (단계 2.1.1.2에 설명) 웨이퍼와 마스크를 웨이퍼의 마커와 잘 정렬 한 다음 광원을 20 s에 넣고 30 s를 즉시 꺼두십시오. 노출 된 포토 레지스트를 치료하기 위해 5 원에서 조명 켜기 / 오프 절차를 반복합니다.</li>
			<li>웨이퍼를 찍어 개발자와 일치시키고 약 8분 동안 교반하여 중복 광저항을 씻어내고 좋은 연결을 보장하기 위해 제어 채널과 겹치는 둥근 모양의 밸브를 얻습니다. 하드 베이크 (단계 2.1.1.6에 설명) 패턴 웨이퍼는 전체 모델을 강하게합니다.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>소프트 리소그래피를 이용한 미세 유체 칩 생산<ol>
<li>패턴 및 빈 실리콘 웨이퍼를 리메틸클로로실레인으로 15분 동안 처리합니다.</li>
		<li>유동층 50g, 제어층 20g, 멤브레인 20g에 해당하는 PDMS 젤(단량/촉매 비 10:1)의 3부분을 각각 준비한다.</li>
		<li>패턴 실리콘 웨이퍼에 PDMS 젤 50g을 캐스팅하고- 0.85 MPa에서 진공 챔버에서 1-2 시간 동안 그들을 제가스하여 유동층을 복사한다.</li>
		<li>PDMS 20g의 2부분을 탈착시키고 30s에 대한 패턴 웨이퍼 및 빈 실리콘 웨이퍼에 스핀하여 30s에 대한 제어 층 및 멤브레인 층을 준비한다.</li>
		<li>PDMS 로 덮여 웨이퍼를 80 °C에서 60 분 동안 환기 오븐에 넣고 배양하십시오.</li>
		<li>맞춤형 광학 장치(100x 확대 줌) 및 플라즈마 에칭 기계를 통해 서로 다른 레이어를 정렬하고 결합합니다. 그런 다음 칩의 결합을 향상시키기 위해 80 °C에서 2 시간 동안 환기 오븐에 보관하십시오.</li>
		<li>칩의 입구 구멍을 펀치한 다음 PDMS 코팅 커버슬립에 결합한 다음 사용하기 전에 80°C에서 최소 12시간 동안 경화합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>칩 작동<ol>
<li>소형 공압 솔레노이드 밸브를 칩의 제어 레이어에 연결하고 맞춤형 MATLAB 그래픽 사용자 인터페이스8을 열어 스위치를 연결하고 제어합니다.</li>
		<li>푸시업 PDMS 멤브레인 밸브의 닫는 압력을 25 psi로 설정합니다.</li>
		<li>밸브의 적시 온오프로 지정된 챔버(도2d)에동적으로 변화하는 조합/순차 입력을 전달합니다.</li>
	</ol></li>
</ol>3. 셀룰러 마이크로 환경에서 동적 입력의 생성
<ol><li>칩 처리 및 셀 로딩<ol>
<li>현미경에서 표준 배양 조건(37°C, 5%CO2)을최소 5시간 동안 유지한다.</li>
		<li>칩에 코팅 매체(즉, NOTE에 언급된)로 칩을 채우고 표준 배양 조건(3.1.1 단계에서 설명)에서 적어도 한 시간 동안 배양한다.</li>
		<li>건강한 배양 환경을 구축하기 위해 인산염 완충식염(PBS) 또는 세포 배양 배지(덜벡코의 변형 독수리의 매체, DMEM)에 의해 칩을 플러시한다.</li>
		<li>80% 수렴성으로 세포를 수확하고, ~ 10 6/mL의 밀도로 배양매체(DMEM)를 사용하여 세포를 재보선한다. 그런 다음 셀 함유 용액을 가압하여 셀을 칩에 로드합니다. 참고: 칩상상상에서 상이한 세포주를 배양하려면 세포 배양 챔버를 처리하기 위해 대응하는 코팅 배지가 필요합니다. 전형적으로, 3T3 섬유아세포 및 암탉의 부착배양에 대한 실험의 경우 배양챔버를 제어하는 모든 판막이 개방되고, 세포는 동일한 컬럼 내의 모든 배양실로 흐른다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>높은 처리량 라이브 셀 이미징을 위한 설정 참고: 이미지 수집의 경우 자동화된 번역 단계와 디지털 보완 금속 산화물 반도체(CMOS) 카메라가 있는 반전 된 현미경이 사용되었습니다. 단계 및 이미지 수집은 사용자 정의 소프트웨어를 통해 제어되었습니다.<ol>
<li>밝은 분야에서 10x 객관적렌즈를 사용하여 배양 챔버의 매트릭스를 시각화하여 30 x 50 챔버 매트릭스의 각 챔버의 위치 좌표를 확인하고 정의합니다.</li>
		<li>목표 렌즈를 20배 또는 40x로 변환한 다음 원하는 챔버의 위치 좌표를 선택하고 번역 스테이지는 확인 후 할당된 위치로 이동합니다. 최적의 이미지를 얻기 위해 x, y, z 초점 평면을 미세 조정합니다.</li>
		<li>빛 강도, 노출 시간 및 기타 이미지 매개 변수를 각 채널(즉, 밝은 필드 및 형광 이미징)에 대해 개별적으로 결정하였다.</li>
		<li>이미징 주기의 간격과 지속 시간을 설정하고 경로를 저장한 다음 이미징을 시작합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

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다양한 미세유체 장치는 멀티플렉스 및 복합 실험을 수행하기 위해 개발되었다17,18,19,20. 예를 들어, 위상 오목의 배열로 만들어진 마이크로웰은 외부의 힘을 사용하지 않고 개별 세포를 트랩할 수 있으며, 작은 샘플 크기, 병렬화, 낮은 재료 비용, 빠른 반응, 고감도21,22,23,24를포함한 유리한 문자를 보여 줍니다. 방울과 표면 장력 제한 액적 물방울은 마이크로 펌프와 같은 보조 하드웨어의 필요성을 제거하여 방울의 운송을 보다 저렴한 비용과 친환경<sup class...

높은 처리량 기술은 생물 의학 및 임상 연구에 매우 중요합니다. 수백만 개의 화학, 유전 적 또는 살아있는 세포 및 오르가노이드 테스트를 병렬로 수행함으로써 연구원은 생체 분자 경로를 조절하는 유전자를 신속하게 식별하고 특정 요구에 순차적인 약물 입력을 사용자 정의 할 수 있습니다. 로봇공학 1 및 마이크로 유체 칩은 장치 제어 프로그램과 결합하여 세포/조직 조작, 액체 처리, 이미징 및 데이터 처리/제어2,3을포함하는 복잡한 실험 절차를 자동화할 수 있도록 합니다. 따라서 원하는 처리량4,5에따라 수백 및 수천 개의 실험 조건을 단일 칩으로 유지할 수 있다.
이 프로토콜에서, 우리는 1500 배양 장치, 향상된 연동 펌프및 현장 믹싱 계수로 구성된 미세 유체 장치의 설계 및 제조 절차를 설명했습니다. 2 단계 세포 배양 챔버는 중간 교환 중에 불필요한 전단을 방지하여 장기적인 살아있는 세포 이미징을위한 방해받지 않는 배양 환경을 보장합니다. 연구 결과는 제안된 미세 유체 장치가 복잡한 생활 기계에 높은 처리량 연구를 위한 적당한 플랫폼이다는 것을 보여줍니다. 더욱이, 미세 유체 칩의 고급 기능은 생체 내 매우 복잡하고 역동적인 미세 환경 조건의 자동 재구성을 허용, 끊임없이 변화하는 사이토카인과 리간드 조성물6,7,96 웰 플레이트와 같은 기존의 플랫폼에 대한 수개월이 걸리는 완료.

<table><tbody><tr><td>2713 Loker Avenue West</td><td>Torrey 소나무 과학</td><td></td><td></td></tr><tr><td>AZ-50X</td><td>AZ 전자 재료, 룩셈부르크</td><td></td><td></td></tr><tr><td>클로로트리메틸실란(TMCS) 92360-25mL</td><td>시그마</td><td></td><td></td></tr><tr><td>CO2 인큐베이터 HP151</td> PDMS 칩<td>용 Heal Force</td><td></td><td></td></tr><tr><td>데스크탑 홀 펀처 WH-CF-14</td><td>Suzhou Wenhao Microfluidic Technology Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DMEM (L-글루타민, 고 포도당, 헤놀 레드)</td> <td>Invitrogen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>전자 저울 UTP-313 최대 : 600g, e : 0.1g, d : 0.01g</td><td>상하이 Hochoice 장치 제조 업체 유한 공사.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>FBS</td><td>시그마</td><td></td><td></td></tr><tr><td>섬유로 넥션 0.25 mg / mL</td><td>Millipore, 오스트리아</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Glutamax 100x</td><td>Gibco</td><td></td><td></td></tr><tr><td>가열 인큐베이터 BGG-9240A</td><td>상하이 bluepard 기기 유한</td> 회사<td></td><td></td></tr><tr><td>니콘 모델 이클립스 Ti2-E</td><td>니콘</td><td></td><td></td></tr><tr><td>펜/스트렙 10개/mL 페니실린 10ug/mL 스트렙토마이신</td><td>인비트로겐</td><td></td><td></td></tr><tr><td>플라즈마 클리너 PDC-002</td><td>해릭 플라즈마</td><td></td><td></td></tr><tr><td>폴리디메틸실록산(PDMS)</td><td>Momentive</td><td></td><td></td></tr><tr><td>폴리리신 0.01%</td><td>시그마</td><td></td><td></td></tr><tr><td>스핀 코터 ARE-310</td><td>아와토리 렌타로</td><td></td><td></td></tr><tr><td>스핀 코터 TDZ5-WS</td><td>센스</td><td></td><td></td></tr><tr><td>스핀 코터 WH-SC-01</td><td>쑤저우 Wenhao 미세유체 기술 Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SU-8 3025</td><td>MicroChem, Westborough, MA,</td><td></td><td></td>USA</tr><tr><td>SU-8 3075</td><td>MicroChem, Westborough, MA, USA</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

고처리량 미세 유체 장치를 사용하여 동적 환경 조건의 생성

Generation of Dynamical Environmental Conditions using a High-Throughput Microfluidic Device

생체 내 환경 조건을 모방하는 것은 복잡한 생명 기계에 대한 시험관 내 연구에 매우 중요합니다. 그러나 살아있는 세포와 장기를 대상으로 하는 현재 기술은 로봇 공학과 같이 비용이 많이 들거나 나노리터 부피와 액체 조작의 밀리초 시간 정확도가 부족합니다. 당사는 1,500개의 배양 장치, 향상된 연동 펌프 및 현장 믹싱 계수로 구성된 미세 유체 시스템의 설계 및 제조를 소개합니다. 미세 유체 장치의 용량을 입증하기 위해 신경 줄기 세포 (NSC) 구는 제안 된 시스템에서 유지됩니다. 우리는 NSC 구가 1일째에 CXCL에 노출되고 2일째EGF에 노출되면 둥근 모양의 형태가 잘 유지되는 것을 관찰했습니다. 6개의 약물의 입력 순서의 변화는 NSC 스템니스(즉, Hes5 및 Dcx)에 대한 NSC 구및 발현 수준 대표 마커에 대한 형태학적 변화를 일으킨다. 이러한 결과는 동적 및 복잡한 환경 조건이 NSC 분화 및 자체 갱신에 큰 영향을 미치는 것을 나타내며, 제안된 미세 유체 장치는 복잡한 생명 기계에 대한 높은 처리량 연구를 위한 적합한 플랫폼입니다.

종래의 온칩 연동 펌프는 2000년 스티븐 퀘이크(Stephen Quake)에 의해 처음 설명되었으며, 이 펌프는 패턴 101, 100, 010, 011, 011, 001 8,10에의해 연동이 작동되었다. 숫자 0과 1은 3개의 수평 제어선의 "열기" 및 "닫기"를 나타냅니다. 3개 이상의 밸브(예: 5개)를 사용한 연구도11개보고되었다. 3개의 제어라인과 3개의 유동선으로 구성된 연동 펌프가 나노리터 정확도를 제공하지만, 수송 속도가 너무 느려서 1,500개의 배양챔버를 공급합니다. 문제를 해결하기 위해 펌핑 사이클당 구동되는 액체 부피를 증가시키는 더 많은 흐름선(즉, 10개의 연결된 채널)을 포함합니다(예: 101, 100, 110, 010, 011, 011, 001). 따라서, 영양소와 약물은 지정된 챔버에 효과적으로 전달될 수 있다. 연동 펌프 수송 액체 부피는 펌핑 사이클...

우리는 1500 배양 장치, 향상된 연동 펌프의 배열및 현장 믹싱 계수로 구성된 복잡한 생명 기계에 대한 높은 처리량 연구를위한 미세 유체 시스템을 제시합니다. 미세 유체 칩은 생체 내 매우 복잡하고 역동적인 미세 환경 조건을 분석할 수 있게 해줍니다.

Mimicking in vivo environmental conditions is crucial for in vitro studies on complex life machinery. However, current techniques targeting live cells and ...

마이크로 환경은 사이토카인, 리간드 농도 및 조성물을 변화시키는 것을 포함하여 매우 복잡하고 역동적인 것을 가능하게 합니다. 유사한 배양 환경을 조성하는 것은 줄기 세포 분화, 면역 반응 및 칩 플랫폼에서 장기의 개발과 같은 복잡한 생명 기계에 대한 체외 연구에 매우 중요합니다. 그러나 나노리터 부피 및 밀리초 정확도의 화학 신호를 생성하고 전달하는 것은 파이펫팅과 같은 기존의 생물 의학 접근법을 사용하기가 어렵습니다.이러한 과제를 해결하기 위해 동적 결합 및 순차적 신호 입력의 대체 이미지 수집 생성을 할 수 있는 문화 플랫폼이 수요가 많습니다. 이 프로토콜에서는 미세 유체 장치의 설계 및 제조 절차가 제시됩니다. 제안된 미세 유체 칩은 1500배양양장치, 향상된 연동 펌프 배열 및 현장 혼합 계수로 구성되어 있습니다.우리는 플랫폼이 단일 세포 2 차원 세포 인구와 3 차원 신경 구에 대한 연구에 적합하다는 것을 보여줍니다. 칩에 복잡하고 역동적인 환경 조건은 신경 줄기 세포 분화 및 자기 재생에 큰 영향을 미칩니다. 디자인 및 제작 절차의 세부 사항은 다음과 같습니다.AutoCAD 소프트웨어를 사용하여 칩 설계가 수행되었습니다. 현미경에 플레이트 홀더의 크기에 맞게, 미세 유체 칩은 크기가 약 7 x 5 센티미터이며 1, 500 배양 챔버로 구성되어 있습니다. 중요한 특징 중 하나는 8개의 유량 채널과 200마이크로미터 폭 제어 채널로 구성된 연동 펌프를 갖추고 있다는 것입니다.제어와 유량 채널 사이의 중복 면적의 증가는 2002년 스티븐 퀘이크가 제안한 연동 펌프에 비해 16배 증가하여 펌핑 사이클당 약 15나노리터 액체및 펌핑 사이클당 1, 500개의 독립적인 환경 조건을 칩에 병렬로 유지해야 할 필요성에 충분합니다. 장치의 또 다른 중요한 부분은 전단없는 문화 환경을 유지할 수있는 2 층 배양 챔버입니다. 원치 않는 전단 응력은 상단 레이어를 통해 빠르게 지시하여 방지됩니다.세포, 조직 및 중요한 조건부 배지는 아래층에서 그대로 유지됩니다. 수치 시뮬레이션은 액체가 배양 챔버를 통해 지시될 때 왼쪽에서 오른쪽으로 있음을 시사합니다. 전단 력을 효과적으로 방지할 수 있습니다.초당 10 밀리미터의 입력 유량 또는 마이크로미터 크기의 조직에서도 배양 장치의 바닥에 방해받지 않고 남아 있습니다. 우리는 UV 리소그래피를 사용하여 복제 성형 또는 실리콘 웨이퍼를 제작했습니다. 높이 25마이크로미터의 유체 채널과 무게 100 마이크로미터의 유체 채널은 SU-8 3025 네거티브 포토레지스트를 사용하여 생산됩니다.75 마이크로미터와 150 마이크로미터높이의 배양챔버는 SU-8 3075 포토레지스트를 사용하여 제작되었다. AZ50X 포지티브 포토레지스트는 좋은 연결을 보장하기 위해 제어 채널과 겹치는 둥근 모양의 웰 피처에 사용됩니다. 마이크로플루딕 칩을 생성하기 위해 패턴 및 빈 실리콘 웨이퍼를 TMCS로 먼저 처리했습니다.PDMS 10 대 1의 상이한 수량의 단량은 0.85 메가파스칼에서 진공 챔버에서 1~2시간 동안 철저하게 혼합및 분해하였다. 제어 층은 2, 200 RPM에서 스핀 코팅 PDMS에 의해 얻어졌다. 실리콘 웨이퍼는 인큐베이터로 옮겨져 80센티미터에서 60분 동안 배양했습니다.서로 다른 층은 맞춤형 광학 장치와 플라즈마 에칭 기계를 사용하여 함께 정렬및 결합되었습니다. 입구 구멍은 80 센티미터에서 또 다른 두 시간 열 접합 후 펀치했다. 칩은 PDMS 코팅 커버 슬립에 결합되었다, 이는 96 웰 플레이트의 동일한 크기이며 사용하기 전에 80 중심에서 적어도 12 시간 동안 경화.작동을 위해 제어 채널은 플라스틱 튜브를 통해 소형 공압 솔레노이드 밸브에 연결되었습니다. 모든 페추매틱 웰을 선회하는 것은 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 사용자 지정 MATLAB 프로그램에 의해 제어되었습니다. 푸시업 PDMS 멤브레인 밸브의 최적의 종결 압력은 각 칩에 대해 개별적으로 결정되었으며, 이는 일반적으로 25PSI에서 30PSI사이입니다.일련의 웰을 동적으로 결합하고 순차적인 입력을 모두 돌리면 칩에서 생성될 수 있다. 세포는 80%의 수렴으로 수확되었고, 밀리리터당 전력 6에 대한 밀도에서 배양 배지 DMEM으로 재장축되었고, 이어서 이를 함유하는 세포를 가압하여 칩에 적재하였다. 신경 줄기 세포의 부착 및 현탁액 배양 모두에 대해, 세포를 수집하고 구체는 칩에 직접 로드되었다.이미지 수집을 위해 자동 번역 단계와 디지털 보완 금속 -산화물 반도체 카메라가있는 반전 된 현미경이 사용되었습니다. 단계 및 이미지 수집은 4배 의 객관적 렌즈로 예비 이미징을 얻기 위해 왼쪽 상단 모서리와 오른쪽 아래 모서리 챔버를 선택점으로 제어하고 번역 단계를 순서대로 포인트로 이동하여 제어되었다. 20x로 4x 목표 렌즈를 변경하고 광 강도, 노출 시간, 등 세테라를 포함한 이미징 파라미터를 조정합니다.그런 다음 각 챔버의 위치가 13x15 챔버 매트릭스로 남기거나 프로그램에 의해 자동으로 정의되도록 선택 점을 찾습니다. 챔버의 좌표를 결정하면 번역 단계는 X, Y, Z 초점 평면을 미세 조정할 수있는 각 챔버로 이동합니다. 이미징 주기의 간격과 지속 시간을 설정합니다.경로를 저장한 다음 이미징을 시작합니다. 이 시스템은 신경 줄기 세포 구형의 과정의 밝은 필드에서 신경 줄기 세포 분화 및 형광 필드와 같은 다양한 표적 동적 추적에 사용할 수 있습니다. 데이터 분석.사용자 지정 MATLAB 프로그램을 사용하여 nd2에서 Tif로 형식을 변경합니다. 그리고 점에 따라 데이터를 나눕니다. 분석할 대상을 선택하는 것은 세포 또는 조직이다.임계값, 개체 크기, 노이즈 크기를 해석합니다. 또는 단계별 분석을 최적의 매개 변수로 선택할 수 있습니다. 그런 다음 모든 데이터를 분석합니다.결과를 MAT 형식으로 저장한 후 플롯을 사용하여 결과 또는 추적을 그립니다. 본 논문에서, 우리는 살아있는 세포 미세 환경 동적 제어를 위한 광석 촬영 기술을 기반으로 하는 고처리량 미세 유체 칩 시스템의 프로토콜 및 배양에 대해 설명했습니다. 우리는 또한 PDMS 멤브레인 밸브의 폐쇄 압력과 챔버의 병렬로 유체의 스핀 제어와 같은 신중하게 제어해야하는 몇 가지 매개 변수를 설명했습니다.전통적인 세포 내 체외 배양에서 세포 배양 환경의 치료는 수동으로 수행되며, 이는 시간이 많이 걸리고 힘들고 유체가 채워져 표준 제어가 쉽지 않다. 특히 몇 분 간의 솔루션. 입력 생성, 면역 약물 농도 및 큰 소비와 같은 몇 가지 문제가 있습니다.그러나, 당사의 미세유체 시스템을 이용하여, 고정 용량의 단일 유체 동등한 양의 균일한 농도로 자극기로 반복할 수 있으며, 서로 다른 배양챔버에서 상이한 배양을 동시에 비교할 수 있다. 일부 미니어처 측두해상도 백 자극과 유체 조절을 통해 해상도를 하위설정하는 다른. 또한, 우리의 시스템은 간단한 작업에 의해 비교 실험 결과의 큰 숫자를 얻을 수 있습니다.우리의 시스템은 확산의 원리에 기초하고, 세포 미세 환경에 최소한의 기계적 장애를 만듭니다. 보다 안정적인 세포 마이크로환경 칩을 위해 배양층의 깊이로서 완충층의 목록을 늘리거나 중간 교환의 입력 유체를 감소시킬 수 있으며, 이는 세포 거동에 대한 연구를 위해 여기에 있을 압력을 감소시킬 것이다. 이 연구는 3T3 및 NSC 세포의 배양만 을 검토했다는 것을 주목해야 합니다.다른 세포 또는 세포주에 대 한, 배양 조건 그것을 조정 하는 우리의 매개 변수와 비교.

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Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

Microfluidic 장치는 실시간으로 적절한 물리적인 비늘에서 복잡한 자연의 프로세스를 시각화하는 데 사용할 수 있습니다. 우리는 표면 하의에 박테리아의 성장과 교통 수단을 공부하고 자연 다공성 매체의 주요 기능을 모방한 것이었 간단한 microfluidic 장치를 개발했습니다.

다공성 매체에서 미생물 교통 유학에 대한 간단한 Microfluidic 시스템 : 미생물의 창

이 프로토콜에서는, 우리는 기술의 기반이되는 수직 전이 게시물의 마이크로 액추에이터 어레이의 제조 방법 및이 기본 기술이 모두 2 차원 입체 문화에 높은 처리량 기계 역동적인 세포 배양을 실시하도록 수정할 수 있습니다을 증명 패러다임.

기계 다이나믹 셀 문화 Microfabricated 플랫폼

우리는 단백질 배열의 표현을위한 마이크로 유체 접근 방식을 제시한다. 이 장치는 마이크로 기계 밸브에 의해 제어 반응 챔버의 수천으로 구성되어 있습니다. 마이크로 유체 장치는 microarray 인쇄 유전자 도서관에 결합되어 있습니다. 이러한 유전자 그런 다음 베꼈 및 실험 사용할 준비가 단백질 배열의 결과로, 칩에 번역되어 있습니다.

마이크로 유체 플랫폼을 사용하여 높은 처리량 단백질 표현 생성기

우리는 클린 룸이나 부드러운 리소그래피 필요없이 여러 독특한 변종에 유사한 동적 조건을 적용 할 수있는 마이크로 유체 장치를 생산하는 간단한 방법을 제시한다.

여러 고유 긴장 유학을위한 마이크로 유체 장치

출처: Kurz, D. L. 외 다공성 매질에서 생체 클로깅을 연구하기 위한 마이크로플루이딕 플랫폼. J. Vis. 경험 (2022)이 영상은 바이오필름 형성을 연구하기 위해 마이크로플루이딕 장치를 사용하는 방법을 시연합니다. 박테리아 현탁액이 마이크로채널에 주입된 후 바이오필름 현상을 위해 배양합니다. 그 후 유동을 재개하고, 압력 모니터링과 영상을 사용하여 시간에 따른 바이오필름 형성과 기공 폐쇄를 감지합니다.

바이오필름 형성 중 실시간 영상 및 압력 추적을 위한 마이크로유체 장치

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PDMS 기반의 제조 과정, 다층, 체외 전사 및 번역(IVTT) 반응이 장기간 수행될 수 있도록 하는 미세유체 장치. 또한 장기간 이러한 반응을 자동화하고 유지하는 데 필요한 하드웨어 및 소프트웨어에 대한 포괄적인 개요가 제공됩니다.

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고처리량 미세유체 압축 시스템을 통한 다세포 유기체의 기계자극

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다공성 매체 내 금속 산화물의 미생물 침전을 조사하는 마이크로유체 플랫폼

배우세요 고처리량 미세 유체 장치를 사용하여 신경줄기세포 분화와 자가재생에 미치는 동적 환경 조건의 효과를 연구하는 방법을. 이 플랫폼은 1,500개의 독립적인 배양 환경을 정밀하게 제어합니다.

고처리량 미세 유체 장치를 사용하여 동적 환경 조건의 생성

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