Name: Een Gradient-genererende Microfluïdische Device for Cell Biology (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-08-30T00:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 5 s
Description: Leer hoe je een microfluïdische gradientgenerator fabriceert met SU-50, PDMS en plasma-bonding voor celbiologisch onderzoek. Dit apparaat maakt gestuurde celmigratiestudies en onderzoek naar wondgenezing mogelijk.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

A. microfabricage van de gradiënt-genererende microfluïdische apparaat <ol><li> De Si wafer is behandeld met reactieve zuurstof plasma (5 min op 30W, Harrick Scientific, NY). </li><li> Negatieve fotolak (SU-8 50, Microchem, MA) is spin-coating bij 1000 rpm gedurende 1 minuut op een Si wafer. </li><li> De wafer is zacht gebakken op 65 ° C gedurende 10 min en vervolgens bij 95 ° C gedurende 30 minuten op een kookplaat. </li><li> De wafer wordt blootgesteld aan UV-licht (200W) voor 3 minuten door middel van een transparant masker met een minimale feature size van 30 micrometer. </li><li> De wafer is na de gebakken op 65 ° C gedurende 1 min en bij 95 ° C gedurende 10 minuten. </li><li> Si meester mal met 100 urn dikke kanalen is ontwikkeld met behulp van SU-8 fotolak ontwikkelaar. </li><li> De wafer met microkanalen is geplaatst in een Petri-schaal. </li><li> Poly (dimethylsiloxaan) (PDMS) (Sylgard 184) mallen worden vervaardigd door het mengen van silicone-elastomeer en verharder (10:1 ratio). </li><li> De PDMS mengsel wordt uitgegoten op de Si meester mal. </li><li> De Si meester mal wordt geplaatst op een vacuümexsiccator om bellen te verwijderen gedurende 10 minuten. </li><li> PDMS is uitgehard bij 70 ° C gedurende 1 ~ 2 uur. </li><li> PDMS mallen worden afgepeld van de Si meester mal. </li></ol> B. Experimentele opstelling <ol><li> Cel inlaat, uitlaat, en de infusie baaien van de PDMS-gebaseerde microfluïdische apparaat worden geslagen met behulp van scherpe punchers. </li><li> Een apparaat en een glasplaatje (2 x 3 inch) zijn onomkeerbaar gebonden door de reactieve zuurstof plasma (5 min op 30W, Harrick Scientific, NY). </li><li> Polyethyleen buizen (PE 20, Becton Dickinon, MD) wordt ingebracht in de infunderen inlaten van de microfluïdische apparaat en vervolgens aangesloten op een injectiepomp. </li><li> Fluoresceïne-isothiocyanaat (FITC)-dextran (MW = 10kD, 10 uM, Sigma) en buffer (PBS, Invitrogen, CA) worden toegediend in de microfluïdische apparaat stabiel gradiënten in het vloeibare apparaat te bevestigen. </li><li> Extracellulaire matrix (ECM) (dwz, fibronectine) is gecoat in de microfluïdische apparaat gedurende 1 uur in de broedstoof (37 ° C). </li><li> NIH 3T3 fibroblast cellen zijn getrypsiniseerd en gedissocieerd. </li><li> Gescheiden cellen worden geladen in de microfluïdische apparaat (800 micrometer breed) in de cel dichtheid van 2 × 10 6 cellen / ml. </li><li> 2 ml media en 50 ng / ml epidermale groeifactor (EGF) wordt toegediend in een microfluïdische apparaat voor het genereren van oplosbare verlopen met behulp van een injectiepomp (0,05 ul / min). </li><li> Cellen worden real-time gemonitord om de 5 min met behulp van een omgekeerde microscoop (Nikon TE 2000). </li></ol>

<ol><li>Jeon, N. L., Baskaran, H., Dertinger, S. K. W., Whitesides, G. M., Van de Water, L., Toner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neutrophil+chemotaxis+in+linear+and+complex+gradients+of+interleukin-8+formed+in+a+microfabricated+device%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Neutrophil chemotaxis in linear and complex gradients of interleukin-8 formed in a microfabricated device.</a> Nat. Biotechnol. 20, 826-830 (2002).</li>
<li>Lin, F., Nguyen, C. M., Wang, S. J., Saadi, W., Gross, S. P., Jeon, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effective+neutrophil+chemotaxis+is+strongly+influenced+by+mean+IL-8+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem.+Biophys.+Res.+Commun%22%5BJournal%5D)">Effective neutrophil chemotaxis is strongly influenced by mean IL-8 concentration.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 319, 576-581 (2004).</li>
<li>Chung, B. G., Flanagan, L. A., Rhee, S. W., Schwartz, P. H., Lee, A. P., Monuki, E. S., Jeon, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+neural+stem+cell+growth+and+differentiation+in+a+gradient-generating+microfluidic+device%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Human neural stem cell growth and differentiation in a gradient-generating microfluidic device.</a> Lab Chip. 5, 401-406 (2005).</li>
<li>Saadi, W., Wang, S. J., Lin, F., Jeon, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+parallel-gradient+microfluidic+chamber+for+quantitative+analysis+of+breast+cancer+cell+chemotaxis%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Microdevices%22%5BJournal%5D)">A parallel-gradient microfluidic chamber for quantitative analysis of breast cancer cell chemotaxis.</a> Biomed. Microdevices. 8, 109-118 (2007).</li>
<li>Chung, B. G., Park, J. W., Hu, J. S., Huang, C., Monuki, E. S., Jeon, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+hybrid+microfluidic-vacuum+device+for+interfacing+with+conventional+cell+culture+platform%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">A hybrid microfluidic-vacuum device for interfacing with conventional cell culture platform.</a> BMC Biotechnol. 7, (2007).</li>
</ol>

Cellen blootgesteld aan stabiele concentratie gradiënten van het EFG in een microfluïdische apparaat gemigreerd naar hogere concentraties. De gerichte oriëntatie van celmigratie, chemotactische index, de beweeglijkheid van de migrerende cellen werden onderzocht door de cel-tracking analyse. Daarom kan deze gradiënt-genererende microfluïdische platform nuttig zijn voor het bestuderen van kanker metastase, embryogenese, en axon begeleiding.

<table><tbody><tr><td>Dextran-FITC</td><td>Reagens</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>FD10S</td><td>Fluoresceïne-isothiocyanaat (FITC) geconjugeerd dextraan (10kD)</td></tr><tr><td>hr-EGF</td><td></td><td>Invitrogen</td><td>13247-051</td><td>humaan recombinant Epidermal growth factor</td></tr><tr><td>PDMS</td><td></td><td>K.R. Anderson Co.</td><td>2065622</td><td>Poly(dimethylsiloxaan) (PDMS), Dow Corning Sylgard 184 (8.6 lb)</td></tr><tr><td>Negatieve fotoresist</td><td></td><td>MicroChem Corp.</td><td>SU-8 50</td><td></td></tr><tr><td>Si-wafer</td><td></td><td></td><td></td><td>siliciumwafer, 4 inch</td></tr><tr><td>Petrischalen</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Polyethyleen buisjes</td><td></td><td>BD Biosciences</td><td>PE 20</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td></td><td>Invitrogen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fibronectine</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>NIH 3T3</td><td>cellijn</td><td></td><td></td><td>fibroblastcellen</td></tr><tr><td>Inverteerde microscoop</td><td></td><td>Nikon Instruments</td><td>TE 2000</td><td></td></tr></tbody></table>

een gradient-genererende microfluïdische device for cell biology

A Gradient-generating Microfluidic Device for Cell Biology

De fabricage en de werking van een gradiënt-genererende microfluïdische apparaat voor het bestuderen van cellulaire gedrag wordt beschreven. Een microfluïdische platform is een mogelijk experimenteel instrument, want het kan precies manipuleren vloeistof stroomt, zodat high-throughput experimenten, en het genereren van stabiele oplosbare concentratie gradiënten. Vergeleken met conventionele gradiënt generatoren, poly (dimethylsiloxaan) (PDMS)-gebaseerde microfluïdische apparaten kunnen genereren stabiele concentratie gradiënten van groeifactoren met goed gedefinieerde profielen. Hier hebben we eenvoudige gradiënt-genererende microfluïdische apparaten ontwikkeld met drie aparte ingangen. Drie microkanalen gecombineerd in een microkanaal om de concentratie gradiënten te genereren. De stabiliteit en de vorm van groeifactor gradiënten werden bevestigd door fluoresceïne isothyiocyanate (FITC)-dextran met een moleculair gewicht vergelijkbaar met epidermale groeifactor (EGF). Met behulp van deze microfluïdische apparaat, hebben we aangetoond dat fibroblasten blootgesteld aan de concentratie gradiënten van de EFG-gemigreerd naar hogere concentraties. De gerichte oriëntatie van cel-migratie en de beweeglijkheid van de migrerende cellen werden kwantitatief beoordeeld door cell tracking-analyse. Zo zouden deze gradiënt-genererende microfluïdische apparaat nuttig zijn voor het bestuderen en analyseren van het gedrag van migrerende cellen.

Beschrijven we een protocol voor de microfabricage van de gradiënt-genererende microfluïdische apparaat dat kan genereren ruimtelijke en temporele gradiënten in goed gedefinieerde micro-omgeving. In deze benadering kan de gradiënt-genererende microfluïdische apparaat worden gebruikt om gerichte celmigratie, embryogenese, wondgenezing, en kanker metastase te bestuderen.

Een Gradient-genererende Microfluïdische Device for Cell Biology

De fabricage en werking van een microfluïdisch apparaat voor het genereren van gradiënten voor het bestuderen van cellulair gedrag worden beschreven. Een microfluïdisch platform is een ...

Mijn naam is Jiang. Ik ben een postdoc-fellow bij Harvard en MIT Health, Science and Technology. En mijn naam is Amir Manchi en ik ben een bachelorstudent in het laboratorium van professor Hasane bij Harvard, MIT, division of Health Sciences and Technology.Deze dia toont het schematische proces van de vervaardiging van het apparaat: eerst wordt SUA 50 opgestuurd via spin-coating op een siliciumwafers, waarna een masker op de siliciumwafer wordt geplaatst, gevolgd door UV-belichting en ontwikkeling. Hierdoor verkrijgen we deze pads op de siliciumwafer. Daarna kan het PDMS worden gegoten, gevolgd door uitharden en bakken, waarna kleine gaatjes worden geponst. Ten slotte kunnen we het apparaat hechten door middel van bonding tussen het PDMS-apparaat en het glasoppervlak met behulp van zuurstofplasma.Oké, we zijn nu in de microfabricageruimte in het laboratorium en we gaan beginnen met het maken van enkele PDMS-lagen. Met PDMS bedoel ik de wetenschappelijke term polymethylsiloxaan, wat een organisch polymeer is. Het is het meest gebruikte organische polymeer op basis van silicium.Het is in feite een mengsel van twee verschillende componenten: een siliconen elastomer basis en een silico

a-gradient-generating-microfluidic-device-for-cell-biology

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Beschrijven we een protocol voor de fabricage van microfluïdische apparaten die cel te vangen en cultuur kunnen inschakelen. In deze benadering patroon microstructuren, zoals groeven in microfluïdische kanalen worden gebruikt om lage shear stress regio's waarbinnen de cel kan dock te creëren.

Een microfluïdische apparaat met Groove patronen voor het bestuderen van Cellular Gedrag

Dit protocol beschrijft de ontwikkeling van een microfluïdische apparaat voor het onderzoeken van bacteriële chemotaxis in stabiele concentratiegradiënten van chemoeffectors.

Een microfluïdische apparaat voor het kwantificeren van Bacteriële Chemotaxis in stabiele concentratiegradiënten

We een eenvoudige methode om microfluïdische inrichtingen kunnen toepassen soortgelijke dynamische omstandigheden meerdere verschillende stammen produceren zonder de noodzaak van een clean room of zachte lithografie.

Een microfluïdische apparaat voor het bestuderen van meerdere, afzonderlijke stammen

Werkwijze voor de montage van lijm en oplosbaar gradiënten in een kamer microscopie voor levende celmigratie studies beschreven. De kunstmatige omgeving combineert aangroeiwerende oppervlakken en lijm tracks met oplossing hellingen en daarom maakt het mogelijk om te bepalen van het relatieve belang van begeleiding cues.

Het maken van lijm en Oplosbare verlopen for Imaging Cell Migration met fluorescentie microscopie

Dit artikel introduceert een eenvoudige benadering aan het verstrekken van niet-continu verlopende statische spanningen op een concentrische cel-beladen hydrogel te reguleren celuitlijning voor weefselengineering.

Kleurovergang stam Chip voor de stimulerende cellulaire gedrag in cel-beladen Hydrogel

Dit protocol Gegevens een aanpasbare werkwijze celmigratie als reactie op chemoattractanten die ook kunnen worden gebruikt om de diffusiesnelheid van een geneesmiddel te bepalen uit een polymeermatrix meten.

Een Aanpasbare Kamer voor het meten van de Cel Migratie

De controle van chemische en zuurstofgradienten is essentieel voor celculturen. Dit artikel beschrijft een microfluïdisch apparaat van polydimethylsiloxaan-polycarbonaat (PDMS-PC) dat in staat is om op betrouwbare wijze combinaties van chemische en zuurstofgradienten te genereren voor celmigratiestudies, die praktisch kunnen worden gebruikt in biologische laboratoria zonder geavanceerde instrumentatie.

Polydimethylsiloxaan-polycarbonaat microfluïdische apparaten voor mobiele Migration Studies Onder Perpendicular Chemical en zuurstof verlopen

We presenteren een microfluïdische Cancer-on-chip-model, de "Evolution Accelerator"-technologie, die een controleerbaar platform biedt voor langdurige realtime kwantitatieve studies van kanker dynamiek binnen goed gedefinieerde omgevingscondities op de eencellige Niveau. Deze technologie wordt verwacht te werken als een in vitro model voor fundamenteel onderzoek of pre-klinische ontwikkeling van de drug.

Generatie van heterogene drugs gradiënten over kanker populaties op een Microfluïdische evolution Accelerator voor real-time observatie

Collectieve Celmigratie in ontwikkeling, wondgenezing en kanker metastasen wordt vaak geleid door de gradiënten van groeifactoren of signalering van moleculen. Hier beschreven is een experimenteel systeem dat tractie microscopie combineert met een microfluïdisch systeem en een demonstratie van het kwantificeren van de mechanica van collectieve migratie onder biochemische gradiënt.

Tractie microscopie geïntegreerd met microfluïdica voor Chemotactische collectieve migratie

Dit protocol beschrijft het ontwerp en de fabricage van een microfluïdisch apparaat dat geschikt is voor het onderzoeken van de mechanica van microtubuli-polymeren. De synthese van microfabricage, geautomatiseerde stroomregeling en computationele modelleringstechnieken maakt een flexibel systeem mogelijk dat bij uitstek geschikt is om het cellulaire cytoskelet in vitro te onderzoeken.

Ontwikkeling van een op microfluïdica gebaseerde benadering voor het onderzoeken van de mechanica van microtubuli-polymeren

Leer hoe je een microfluïdische gradientgenerator fabriceert met SU-50, PDMS en plasma-bonding voor celbiologisch onderzoek. Dit apparaat maakt gestuurde celmigratiestudies en onderzoek naar wondgenezing mogelijk.

Een Gradient-genererende Microfluïdische Device for Cell Biology

Meer video's verkennen