Name: Micropatterning en montage van 3D microvaten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-09T15:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 5 s
Description: Leer een spuitgietmethode om 3D microvaten te fabriceren die fysiologische eigenschappen van endothelium repliceren. Deze techniek maakt aanpasbare vasculaire netwerken voor onderzoek naar vaatbiologie en ziektestates.

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

De auteurs willen graag de Lynn en Mike Garvey Imaging Laboratory aan het Instituut erkennen voor Stem Cell en Regenerative Medicine, evenals de Washington Nanofabrication Facility aan de Universiteit van Washington. Ze hebben ook de financiële steun van de National Institute of Health erkennen verleent DP2DK102258 (tot YZ) en training geeft T32EB001650 (tot SSK en MAR) en T32HL007312 (MAR).

<ol><li>Rubanyi, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+endothelium+in+cardiovascular+homeostasis+and+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cardiovasc.+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">The role of endothelium in cardiovascular homeostasis and diseases.</a> J. Cardiovasc. Pharmacol. 22, Suppl 4 37-44 (1993).</li>
<li>van Hinsbergh, V. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+endothelium%3A+vascular+control+of+haemostasis%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Obstet.+Gynecol.+Reprod.+Biol%22%5BJournal%5D)">The endothelium: vascular control of haemostasis.</a> Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 95 (2), 198-201 (2001).</li>
<li>Chiu, J. -J., Chien, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Disturbed+Flow+on+Vascular+Endothelium%3A+Pathophysiological+Basis+and+Clinical+Perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Rev%22%5BJournal%5D)">Effects of Disturbed Flow on Vascular Endothelium: Pathophysiological Basis and Clinical Perspectives.</a> Physiol. Rev. 91, 327-387 (2011).</li>
<li>Qi, Y., Jiang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PDGF-BB+and+TGB-b1+on+cross-talk+between+endothelial+and+smooth+muscle+cells+in+vascular+remodeling+induced+by+low+shear+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">PDGF-BB and TGB-b1 on cross-talk between endothelial and smooth muscle cells in vascular remodeling induced by low shear stress.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 108, 1908-1913 (2011).</li>
<li>Sozzani, S., Del Prete, A., Bonecchi, R., Locati, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemokines+as+effector+and+target+molecules+in+vascular+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovasc.+Res%22%5BJournal%5D)">Chemokines as effector and target molecules in vascular biology.</a> Cardiovasc. Res. 107 (3), 364-372 (2015).</li>
<li>Huh, D., Hamilton, G. A., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+3D+cell+culture+to+organs-on-chips%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">From 3D cell culture to organs-on-chips.</a> Trends Cell Biol. 21 (12), 745-754 (2011).</li>
<li>Staton, C. a, Reed, M. W. R., Brown, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+critical+analysis+of+current+in+vitro+and+in+vivo+angiogenesis+assays%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Exp.+Pathol%22%5BJournal%5D)">A critical analysis of current in vitro and in vivo angiogenesis assays.</a> Int. J. Exp. Pathol. 90, 195-221 (2009).</li>
<li>Greek, R., Menache, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systematic+Reviews+of+Animal+Models%3A+Methodology+versus+Epistemology%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Med.+Sci%22%5BJournal%5D)">Systematic Reviews of Animal Models: Methodology versus Epistemology.</a> Int. J. Med. Sci. 10, 206-221 (2013).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+Animal+Models+of+Disease+Reliably+Inform+Human+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Med%22%5BJournal%5D)">Can Animal Models of Disease Reliably Inform Human Studies.</a> PLoS Med. van der Worp, H. B., Howells, D. W., et al. 7 (3), e1000245(2010).</li>
<li>Leong, X. -F., Ng, C. -Y., Jaarin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+Models+in+Cardiovascular+Research%3A+Hypertension+and+Atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Res.+Int%22%5BJournal%5D)">Animal Models in Cardiovascular Research: Hypertension and Atherosclerosis.</a> Biomed Res. Int. 2015, 528757(2015).</li>
<li>Pries, A. R., Secomb, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Making+Microvascular+Networks+Work%3A+Angiogenesis%2C+Remodeling%2C+and+Pruning%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology%22%5BJournal%5D)">Making Microvascular Networks Work: Angiogenesis, Remodeling, and Pruning.</a> Physiology. 29, 446-455 (2014).</li>
<li>D'Amore, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+Of+Angiogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Mechanisms Of Angiogenesis.</a> Annu. Rev. Physiol. 49, 453-464 (1987).</li>
<li>Geudens, I., Gerhardt, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coordinating+cell+behaviour+during+blood+vessel+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Coordinating cell behaviour during blood vessel formation.</a> Development. 138, 4569-4583 (2011).</li>
<li>Ribatti, D., Nico, B., Crivellato, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development+of+the+vascular+system%3A+a+historical+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">The development of the vascular system: a historical overview.</a> Methods Mol. Biol. 1214, 1-14 (2015).</li>
<li>Ribatti, D., Nico, B., Crivellato, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphological+and+molecular+aspects+of+physiological+vascular+morphogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Angiogenesis%22%5BJournal%5D)">Morphological and molecular aspects of physiological vascular morphogenesis.</a> Angiogenesis. 12 (2), 101-111 (2009).</li>
<li>Bautch, V. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VEGF-directed+blood+vessel+patterning%3A+From+cells+to+organism%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Spring+Harb.+Perspect.+Med%22%5BJournal%5D)">VEGF-directed blood vessel patterning: From cells to organism.</a> Cold Spring Harb. Perspect. Med. 2 (9), 1-12 (2012).</li>
<li>Stratman, A. N., Schwindt, A. E., Malotte, K. M., Davis, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial-derived+PDGF-BB+and+HB-EGF+coordinately+regulate+pericyte+recruitment+during+vasculogenic+tube+assembly+and+stabilization%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Endothelial-derived PDGF-BB and HB-EGF coordinately regulate pericyte recruitment during vasculogenic tube assembly and stabilization.</a> Blood. 116, 4720-4730 (2010).</li>
<li>Bach, T. L., Barsigian, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VE-Cadherin+mediates+endothelial+cell+capillary+tube+formation+in+fibrin+and+collagen+gels%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Cell+Res%22%5BJournal%5D)">VE-Cadherin mediates endothelial cell capillary tube formation in fibrin and collagen gels.</a> Exp. Cell Res. 238 (238), 324-334 (1998).</li>
<li>Kubow, K. E., Conrad, S. K., Horwitz, aR. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix+microarchitecture+and+myosin+II+determine+adhesion+in+3D+matrices%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Biol%22%5BJournal%5D)">Matrix microarchitecture and myosin II determine adhesion in 3D matrices.</a> Curr. Biol. 23 (17), 1607-1619 (2013).</li>
<li>Potapova, I. A., Gaudette, G. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesenchymal+Stem+Cells+Support+Migration%2C+Extracellular+Matrix+Invasion%2C+Proliferation%2C+and+Survival+of+Endothelial+Cells+In+Vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Mesenchymal Stem Cells Support Migration, Extracellular Matrix Invasion, Proliferation, and Survival of Endothelial Cells In Vitro.</a> Stem Cells. 25 (7), 1761-1768 (2007).</li>
<li>Bayless, K. J., Davis, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sphingosine-1-phosphate+markedly+induces+matrix+metalloproteinase+and+integrin-dependent+human+endothelial+cell+invasion+and+lumen+formation+in+three-dimensional+collagen+and+fibrin+matrices%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem.+Biophys.+Res.+Commun%22%5BJournal%5D)">Sphingosine-1-phosphate markedly induces matrix metalloproteinase and integrin-dependent human endothelial cell invasion and lumen formation in three-dimensional collagen and fibrin matrices.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 312 (4), 903-913 (2003).</li>
<li>Hellström, M., Gerhardt, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lack+of+pericytes+leads+to+endothelial+hyperplasia+and+abnormal+vascular+morphogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Lack of pericytes leads to endothelial hyperplasia and abnormal vascular morphogenesis.</a> J. Cell Biol. 152 (3), 543-553 (2001).</li>
<li>Tulloch, N. L., Muskheli, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+of+Engineered+Human+Myocardium+With+Mechanical+Loading+and+Vascular+Coculture%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Res%22%5BJournal%5D)">Growth of Engineered Human Myocardium With Mechanical Loading and Vascular Coculture.</a> Circ. Res. 109, 47-59 (2011).</li>
<li>Davis, G. E., Saunders, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+balance+of+capillary+tube+formation+versus+regression+in+wound+repair%3A+role+of+matrix+metalloproteinases+and+their+inhibitors%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Investig.+dermatology+Symp%22%5BJournal%5D)">Molecular balance of capillary tube formation versus regression in wound repair: role of matrix metalloproteinases and their inhibitors.</a> J. Investig. dermatology Symp. 11 (1), 44-56 (2006).</li>
<li>Kannan, R. Y., Salacinski, H. J., Butler, P. E., Hamilton, G., Seifalian, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+status+of+prosthetic+bypass+grafts%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Mater.+Res.+B.+Appl.+Biomater%22%5BJournal%5D)">Current status of prosthetic bypass grafts: a review.</a> J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. 74, 570-581 (2005).</li>
<li>Nerem, R. M., Seliktar, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vascular+Tissue+Engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Vascular Tissue Engineering.</a> Annu. Rev. Biomed. Eng. 3 (1), 225-243 (2001).</li>
<li>Melchiorri, A. J., Hibino, N., Fisher, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strategies+and+techniques+to+enhance+the+in+situ+endothelialization+of+small-diameter+biodegradable+polymeric+vascular+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng.+Part+B.+Rev%22%5BJournal%5D)">Strategies and techniques to enhance the in situ endothelialization of small-diameter biodegradable polymeric vascular grafts.</a> Tissue Eng. Part B. Rev. 19 (4), 292-307 (2013).</li>
<li>Abbott, W. M., Callow, A., Moore, W., Rutherford, R., Veith, F., Weinberg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+and+performance+standards+for+arterial+prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vasc.+Surg%22%5BJournal%5D)">Evaluation and performance standards for arterial prostheses.</a> J. Vasc. Surg. 17 (4), 746-756 (1993).</li>
<li>Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+Arteries+Grown+in+Vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Functional Arteries Grown in Vitro.</a> Science. 284 (5413), 489-493 (1999).</li>
<li>Niklason, L., Counter, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+vessels+engineered+from+human+cells+-+Authors%27+reply%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Blood vessels engineered from human cells - Authors' reply.</a> Lancet. 366 (9489), 892-893 (2005).</li>
<li>Zheng, Y., Chen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+microvessels+for+the+study+of+angiogenesis+and+thrombosis%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">In vitro microvessels for the study of angiogenesis and thrombosis.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 109, 9342-9347 (2012).</li>
<li>Zheng, Y., Chen, J., Lòpez, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow-driven+assembly+of+VWF+fibres+and+webs+in+in+vitro+microvessels%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Flow-driven assembly of VWF fibres and webs in in vitro microvessels.</a> Nat. Commun. 6, 7858(2015).</li>
<li>Ligresti, G., Nagao, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Novel+Three-Dimensional+Human+Peritubular+Microvascular+System%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Nephrol%22%5BJournal%5D)">A Novel Three-Dimensional Human Peritubular Microvascular System.</a> J. Am. Soc. Nephrol. 27, (2015).</li>
<li>Roberts, M. A., Tran, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stromal+cells+in+dense+collagen+promote+cardiomyocyte+and+microvascular+patterning+in+engineered+human+heart+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Stromal cells in dense collagen promote cardiomyocyte and microvascular patterning in engineered human heart tissue.</a> Tissue Eng. Part A. , (2016).</li>
<li>Qin, D., Xia, Y., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soft+lithography+for+micro-+and+nanoscale+patterning%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">Soft lithography for micro- and nanoscale patterning.</a> Nat. Protoc. 5 (3), 491-502 (2010).</li>
<li>Alpha-Step 200 Manual. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Tencor+Instruments%22">Tencor Instruments</a>. , (1989).</li>
<li>Rajan, N., Habermehl, J., Coté, M. -F., Doillon, C. J., Mantovani, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+ready-to-use%2C+storable+and+reconstituted+type+I+collagen+from+rat+tail+tendon+for+tissue+engineering+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">Preparation of ready-to-use, storable and reconstituted type I collagen from rat tail tendon for tissue engineering applications.</a> Nat. Protoc. 1 (6), 2753-2758 (2006).</li>
<li>Baudin, B., Bruneel, A., Bosselut, N., Vaubourdolle, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+protocol+for+isolation+and+culture+of+human+umbilical+vein+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">A protocol for isolation and culture of human umbilical vein endothelial cells.</a> Nat. Protoc. 2 (3), 481-485 (2007).</li>
<li>Leung, A. D., Wong, K. H. K., Tien, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasma+expanders+stabilize+human+microvessels+in+microfluidic+scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Mater.+Res.+-+Part+A%22%5BJournal%5D)">Plasma expanders stabilize human microvessels in microfluidic scaffolds.</a> J. Biomed. Mater. Res. - Part A. 100 (7), 1815-1822 (2012).</li>
<li>Tousimis SAMDRI-780 Critical Point Drying Apparatus. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Tousimis+Research+Corporation%22">Tousimis Research Corporation</a>. , (1987).</li>
<li>Palpant, N. J., Pabon, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+%CE%B2-catenin+signaling+respecifies+anterior-like+endothelium+into+beating+human+cardiomyocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Inhibition of β-catenin signaling respecifies anterior-like endothelium into beating human cardiomyocytes.</a> Development. 142 (18), 3198-3209 (2015).</li>
<li>Gimbrone, M. a, Topper, J. N., Nagel, T., Anderson, K. R., Garcia-Cardena, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+Dysfunction%2C+Hemodynamic+Forces%2C+and+Atherogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Thromb.+Haemost%22%5BJournal%5D)">Endothelial Dysfunction, Hemodynamic Forces, and Atherogenesis.</a> Thromb. Haemost. 82, 722-726 (1999).</li>
<li>Wu, M. H., Ustinova, E., Granger, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrin+binding+to+fibronectin+and+vitronectin+maintains+the+barrier+function+of+isolated+porcine+coronary+venules%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Integrin binding to fibronectin and vitronectin maintains the barrier function of isolated porcine coronary venules.</a> J. Physiol. 532 (3), 785-791 (2001).</li>
<li>Ribatti, D., Nico, B., Vacca, A., Roncali, L., Dammacco, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+cell+heterogeneity+and+organ+specificity%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Hematother.+Stem+Cell+Res%22%5BJournal%5D)">Endothelial cell heterogeneity and organ specificity.</a> J. Hematother. Stem Cell Res. 11, 81-90 (2002).</li>
<li>Shanks, N., Greek, R., Greek, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Are+animal+models+predictive+for+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Philos.+Ethics.+Humanit.+Med%22%5BJournal%5D)">Are animal models predictive for humans.</a> Philos. Ethics. Humanit. Med. 4, 2(2009).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Gemanipuleerde microvaatjes een in vitro model waarbij fysiologische karakteristieken zoals luminale geometrie, hydrodynamische krachten en meercellige interacties aanwezig zijn en instelbaar zijn. Dit type platform is krachtig omdat het de mogelijkheid biedt te modelleren en bestuderen endotheliale gedrag in verschillende contexten, waar de in vitro kweekomstandigheden kunnen worden afgestemd op dat van de micro betrokken. Bijvoorbeeld, de mechanismen die endotheliale processen, zoals angiogenese, bek...

De microvasculatuur in elk orgaan helpt bepalen het weefsel micro, onderhouden weefsel homeostase en reguleren ontsteking, permeabiliteit, trombose, en fibrinolyse 1,2. Microvasculaire endotheel, in het bijzonder is de interface tussen de bloedstroom en het omliggende weefsel en daarom een cruciale rol bij het ​​moduleren van vasculaire en orgaanfunctie reactie op stimuli zoals hydrodynamische krachten en circulerende cytokinen en hormonen speelt 3 - 5. Het begrijpen van de gedetailleerde interacties tussen het endotheel, bloed en weefsel micro belangrijk voor de studie van vasculaire biologie en ziekteprogressie. Echter, is vooruitgang geboekt bij het ​​bestuderen van deze interacties werd gehinderd door een beperkte in vitro hulpmiddelen die niet herhalen in vivo microvasculaire structuur en functie 6,7. Daardoor heeft het veld en therapeutische vooruitgang sterk aangevoerde kostbare en tijd-consumeren diermodellen die vaak niet te vertalen naar succes bij mensen 8-10. Terwijl in vivo modellen zijn van onschatbare waarde bij het ​​bestuderen van ziektemechanismen en vasculaire functies, ze complex en vaak geen nauwkeurige controle van individuele cellen, biochemische en biofysische signalen. Bloedvaten door het hele lichaam beschikt over een volwassen hiërarchische structuur in combinatie met uitgestrekte capillaire bedden, het verstrekken van optimale doorbloeding en voedingsstoffen transport gelijktijdig 11. Aanvankelijk vasculatuur vormen een primitieve plexus die reorganiseert een hiërarchisch vertakte netwerk tijdens vroege ontwikkeling 12,13. Hoewel veel van de bij deze processen signalen goed begrepen 14-16, blijft ongrijpbaar hoe dergelijke vasculaire patroonvorming 15 bepaald. Op zijn beurt, recapituleren dit proces in vitro georganiseerde vasculaire netwerken ingenieur heeft been moeilijke Veel bestaande in vitro platforms. model vaatstelsel, zoals tweedimensionale endotheliale celculturen missen belangrijke kenmerken zoals meercellige nabijheid luminale driedimensionale geometrie, stroom en extracellulaire matrix. Buisvorming assays 3D hydrogels (collageen of fibrine) 17-19 of invasie assays 20,21 zijn gebruikt om de endotheelfunctie bij 3D en hun interacties met andere vasculaire bestuderen 17,22 of weefsel celtypes 23. Echter, geassembleerd lumens in deze testen missen interconnectiviteit, hemodynamische stroom en geschikte perfusie. Bovendien is de neiging tot vasculaire regressie deze buisvorming assays 24 voorkomt lange termijn cultuur en rijping die de mate van functionele studies die uitgevoerd kunnen worden beperkt. Er is dus een groeiende behoefte om in vitro platforms van microvasculaire netwerken die goed kunnen modelleren en engineeringdothelial eigenschappen en kunnen langdurige kweek. Verschillende vasculaire manipulatietechnieken zijn opgekomen der jaren voor medische toepassingen te vervangen of bypass getroffen vaten bij patiënten met vasculaire ziekte. Grote diameter vaartuigen gemaakt van synthetische materialen zoals polyethyleentereftalaat (PET), en polytetrafluorethyleen (ePTFE) hebben aanzienlijke therapeutische succes op lange termijn patency (gemiddeld 95% patency dan 5 jaar) 25 had. Hoewel klein diameter synthetische transplantaten (&lt;6 mm), meestal te kampen hebben complicaties, zoals intima hyperplasie en trombopoïese 26-28, tissue engineered grafts kleine diameter gemaakt met biologisch materiaal hebben aanzienlijke vooruitgang 29,30 gemaakt. Ondanks de vooruitgang van dit soort, zijn gemanipuleerd schepen op de microschaal een uitdaging gebleven. Adequaat model van de microvasculatuur, is het noodzakelijk om complexe netwerkpatronen met suf genererendoende mechanische sterkte doorgankelijkheid en een matrixsamenstelling die het mogelijk maakt voor zowel nutriënten permeatie voor parenchymale cellen en cellulaire remodeling handhaven. Dit protocol bevat een nieuwe kunstmatige perfusable vaartuig netwerk dat een inwoner in vivo instelling met een instelbare en controleerbare micro 31 nabootst - 34. De beschreven werkwijze genereert Engineered microvaatjes met een diameter in de orde van 100 urn. Engineered microvaten worden vervaardigd door perfuseren endotheelcellen door middel van een microfluïdische kanaal, dat is ingebed in zacht type I collageen hydrogel. Dit systeem heeft het vermogen om een ​​patroon netten met open luminale structuur genereren repliceren meercellige interacties moduleren extracellulaire matrix samenstelling en fysiologisch relevante hemodynamische krachten toegepast.

<table><tbody><tr><td>Wafer Fabricage</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>AutoGlow Plasma System</td><td>AutoGlow</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Headway Spin Coater</td><td>Headway Research, Inc&nbsp;</td><td>PWM32 Spin Coater&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>ABM Contact Aligner</td><td>AB-M</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Alpha Step Profilometer</td><td>Tencor</td><td>Alpha Step 200</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 Developer</td><td>Microchem</td><td>Y020100</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 Resist</td><td>Microchem</td><td>SU-8 2000</td><td></td></tr><tr><td>8" silicon wafer</td><td>Wafer World Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tabletop Micro Pattern Generator</td><td>Heidelberg Instruments</td><td>&mu;PG 101</td><td>Voor het genereren van fotomasker</td></tr><tr><td>Hot plate</td><td>VWR</td><td>97042-646</td><td></td></tr><tr><td>Ispropyl alcohol</td><td>Avantor Performance Materials</td><td>9088</td><td></td></tr><tr><td>Petri schotel (120 x 120 mm, vierkant)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z617679</td><td></td></tr><tr><td>Trichloro(3,3,3-trifluoropropyl)silaan</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>MKBG3805V</td><td></td></tr><tr><td>Polydimethylsiloxaan (PDMS) elastomeerbasis en uitharder</td><td>Dow Corning</td><td>Sylgard 184</td><td>Gemengd in 10:1 (w/w)</td></tr><tr><td>Vacuumdroger</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z119024-1EA</td><td></td></tr><tr><td>Oven</td><td>VWR</td><td>9120976</td><td></td></tr><tr><td>Apparaatontwerp en Cultuur</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>poly(methylmethacrylaat) (PMMA)</td><td>Plexiglas</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Coronabehandelaar</td><td>Electro-Technic Products, Inc.</td><td>BD-20</td><td>Handbediend apparaat voor plasmabehandeling van PMMA-apparaten en PDMS-vormen</td></tr><tr><td>Solderbout</td><td>Weller&nbsp;</td><td>WTCPS</td><td></td></tr><tr><td>Geschroefde machinebout met platte kop en gleuf</td><td>McMaster-Carr&nbsp;</td><td>91785A096</td><td></td></tr><tr><td>Roestvrijstalen bouten</td><td>McMaster-Carr&nbsp;</td><td>93600A060</td><td></td></tr><tr><td>Pincet&nbsp;</td><td>Miltex</td><td>24-572</td><td>Elke vergelijkbare pincet kan worden gebruikt</td></tr><tr><td>Spatel (Microlepel)</td><td>Electron Microscopy Services</td><td>62410-01</td><td></td></tr><tr><td>Schroevendraaier</td><td></td><td></td><td>Elke platte schroevendraaier kan worden gebruikt, geautoclaveerd</td></tr><tr><td>Glazen dekglasjes (22 x 22 mm)</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-542B</td><td></td></tr><tr><td>Bleekwater</td><td>Clorox</td><td>4460030966</td><td></td></tr><tr><td>Petri schotel (150 x 25 mm)</td><td>Corning</td><td>430599</td><td></td></tr><tr><td>Petri schotel (100 x 20 mm)</td><td>Corning</td><td>2909</td><td></td></tr><tr><td>Kaasjes, gesneden in stukjes van 1 cm x 3 cm</td><td></td><td></td><td>Geautoclaveerd</td></tr><tr><td>Polyethyleenimine (PEI)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P3143</td><td>Verdund tot 1% in water voor celkweek</td></tr><tr><td>Glutaraldehyde</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G6257</td><td>Verdund tot 0,1% in water voor celkweek</td></tr><tr><td>Steriel H2O</td><td></td><td></td><td>Geautoclaveerd DI H2O</td></tr><tr><td>Type I collageen, opgelost in 0,1% azijnzuur</td><td></td><td></td><td>Geisoleerd uit rattenstaarten zoals beschreven in Rajan et. al. 2006 (ref #37)</td></tr><tr><td>1 ml spuit</td><td>BD</td><td>309659</td><td></td></tr><tr><td>10 ml spuit</td><td>BD</td><td>309604</td><td></td></tr><tr><td>15 ml kegelbuisjes</td><td>Corning</td><td>352097</td><td></td></tr><tr><td>30 ml kegelbuisjes</td><td>Corning</td><td>352098</td><td></td></tr><tr><td>M199 10x Media&nbsp;</td><td>Life Technologies</td><td>11825-015</td><td></td></tr><tr><td>1 N NaOH (steriele)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>415413</td><td>Verdund tot 1 N in water voor celkweek</td></tr><tr><td>HUVECs</td><td>Lonza</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Endotheliaal groeimedium</td><td>Lonza</td><td>CC-3124</td><td></td></tr><tr><td>Trypsine</td><td>Corning</td><td>25-052-CI</td><td></td></tr><tr><td>Foetaal bovien serum (FBS)</td><td>Thermofisher Scientific</td><td>10082147</td><td></td></tr><tr><td>Dextraan van Leuconostoc spp. (70&nbsp;kDa)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>31390</td><td></td></tr><tr><td>Fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS)</td><td>Corning</td><td>21-031-CV</td><td></td></tr><tr><td>Hemocytometer</td><td>Hausser Scientific Co.</td><td>3200</td><td></td></tr><tr><td>Gellaadtips</td><td>VWR</td><td>37001-152</td><td></td></tr><tr><td>18 G Blunt Fill naald</td><td>BD&nbsp;</td><td>305180</td><td></td></tr><tr><td>20 G roestvrijstalen doseernaald</td><td>McMaster-Carr</td><td>75165A123</td><td></td></tr><tr><td>Tygon 1/32&rdquo; ID, 3/32" OD Siliconen slang</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-95702-00</td><td></td></tr><tr><td>1/16" Koppeling voor buis-naar-buis</td><td>McMaster-Carr</td><td>5116K165</td><td></td></tr><tr><td>90&deg; Hoekige koppeling, buis-naar-buis</td><td>McMaster-Carr</td><td>5121K901</td><td></td></tr><tr><td>Luer Lock koppeling (Vrouwelijk, 1/16" ID)</td><td>McMaster-Carr</td><td>51525K211</td><td></td></tr><tr><td>Kunststof pincet met kaakgrepen</td><td>Electron Microscopy Services</td><td>72971</td><td></td></tr><tr><td>Dubbele spuitpomp</td><td>Harvard Apparatus</td><td>70-4505</td><td></td></tr><tr><td>5 ml polystyreen ronde buis met ronde bodem</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-959-2A</td><td></td></tr><tr><td>Apparaatanalyse</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Formaldehyde</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F8775</td><td></td></tr><tr><td>Bovine Serum Albumine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A8806-5G</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T-9284</td><td></td></tr><tr><td>Konijn anti-hCD31</td><td>Abcam</td><td>ab32457</td><td>1:25 werkverdunning</td></tr><tr><td>FITC geconjugeerd anti-von Willebrand Factor antilichaam</td><td>Abcam</td><td>ab8822</td><td>1:100 werkverdunning</td></tr><tr><td>Geit anti-konijn 568 secundair antilichaam</td><td>Thermofisher Scientific</td><td>A-11011</td><td>1:100

micropatterning en montage van 3d microvaten

Micropatterning and Assembly of 3D Microvessels 

In vitro studie platforms endotheelcellen en vasculaire biologie grotendeels beperkt tot 2D endotheliale celculturen, stroomkamers met polymeer of glazen ondergronden en hydrogel gebaseerde vaatvorming assays. Deze testen, terwijl informatief, niet herhalen lumen geometrie, de juiste extracellulaire matrix, en meercellige nabijheid, die een belangrijke rol bij het moduleren vaatfunctie spelen. Dit manuscript beschrijft een spuitgietwerkwijze met technisch vaartuigen met een diameter in de orde van 100 urn genereren. Microvaten worden vervaardigd door het zaaien van endotheelcellen in een microfluïdische kanaal ingebed in een native type I collageen hydrogel. Door de integratie van parenchymcellen in het collageen matrix voorafgaand aan de vorming van het kanaal, kan specifiek weefsel micro-omgevingen worden gemodelleerd en bestudeerd. Extra modulaties van hydrodynamische eigenschappen en media samenstelling zorgen voor controle van complexe vasculaire functie binnen de gewenste micro-omgeving.Dit platform maakt de studie van perivasculaire celrecrutering, bloed-endotheel interacties stroomreactie en weefselspecifieke microvasculaire interacties. Engineered microvaatjes bieden de mogelijkheid om de invloed van de individuele componenten van een vasculaire niche isoleren en nauwkeurig te regelen zijn chemische, mechanische en biologische eigenschappen vasculaire biologie bestuderen in zowel gezondheid en ziekte.

De gemanipuleerde vat platform creëert functionele microvasculatuur ingebed in een natuurlijke collageen type I matrix en zorgt voor strakke controle van de cellulaire, biochemische en biofysische milieu in vitro. Tot complete microvaten fabriceren, worden humane navelstreng endotheelcellen (HUVEC) geperfuseerd via het collageen geïntegreerde microfluïdische netwerk waar zij hechten aan octrooi lumen en confluent endotheel vormen. Zoals geïllustreerd in figuur 1A-C,</str...

Dit manuscript bevat een spuitgiet methode om microvaten dat fysiologische eigenschappen van endotheel recapituleren ingenieur. De microfluïdische-based proces creëert patent 3D vasculaire netwerken met tailorable omstandigheden, zoals stroom, cellulaire samenstelling, geometrie, en biochemische hellingen. Het fabricageproces en voorbeelden van mogelijke toepassingen worden beschreven.

Micropatterning en montage van 3D microvaten

In vitro platforms to study endothelial cells and vascular biology are largely limited to 2D endothelial cell culture, flow chambers with polymer or glass ...

Het algemene doel van het gebruik van gemanipuleerde microvaten is om de structuur en functie van vaten in het lichaam na te bootsen om de vasculaire fysiologie in zowel normale als pathologische toestanden te bestuderen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in het vakgebied van de vasculaire biologie, zoals hoe verschillende anathema-cellen reageren op stroming, hoe zij de weefselfunctie beïnvloeden en hoe vasculaire ziekten ontstaan en in de loop van de tijd progresseren. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat deze eenvoudig kan worden aangepast om verschillende organsystemen en ziektebeelden na te bootsen.Dit kan worden gedaan door de celtypen, de matrix en de samenstelling van het medium en andere variabelen te variëren. Over het algemeen kunnen personen die nieuw zijn met deze methode problemen ondervinden voordat zij op de hoogte zijn van veelvoorkomende fouten die kunnen leiden tot een slechte kwaliteit van het vat. Een visuele demonstratie van deze methode is cruciaal, omdat er verschillende handigheden zijn voor een succesvolle fabricage tijdens de stappen van spuitgieten en assemblage.Zorg ervoor dat voor deze procedure de vlakke en micro-gepatroneerde PDMS-mallen en de PMMA-behuizingsstukken vooraf zijn voorbereid. Een beschrijving van hoe deze onderdelen gemaakt moeten worden, is opgenomen in het tekstprotocol. Autoclaveer de PDMS-mallen samen met de schroeven, pinnen, pincetten en een spatel.Autoclaveer de PMMA-stukken niet. Deze moeten in bleekmiddel onder een zuigkast worden gesteriliseerd. Nadat de PMMA-stukken ten minste een uur in het bleekmiddel hebben geweekt, dient het bleekmiddel twee keer te worden afgespoeld met geautoclaveerd water.Plaats de onderdelen vervolgens in steriele schaaltjes. Zuig het overtollige water af en laat ze aan de lucht drogen. Zodra alles is gereinigd, start u het protocol door de binnenwanden van zowel de bovenste als de onderste PMMA-onderdelen ongeveer één minuut lang te behandelen met een handplasma-behandelaar.Schakel het licht uit om de dekking van de plasmabehandeling beter te kunnen visualiseren. Voeg vervolgens 1% PEI toe aan de binnenste wells. Als het PEI zich niet gemakkelijk verspreidt, verleng dan de plasmabehandelingstijd.Laat het PEI 10 minuten reageren, verwijder vervolgens de oplossing, spoel de apparaten af met steriel water en laat ze aan de lucht drogen. Breng na het drogen 0,1% glutaraldehyde aan op de behandelde oppervlakken en laat het glutaraldehyde een half uur reageren. Spoel de onderdelen daarna twee keer af met steriel water en laat ze aan de lucht drogen.Bereid nu vers geneutraliseerd 0,75% collageen voor de vervaardiging van vaten door het vooraf toegewezen volume collageenstock te combineren met de neutralisatieoplossing van medium en natriumhydroxide. Roer langzaam en voorzichtig met een spatel tot de oplossing homogeen is en een oranje kleur heeft. Voeg vervolgens, indien nodig, cellen toe in de gewenste concentratie en blijf de oplossing roeren tot de cellen gelijkmatig zijn verdeeld.Ter voorbereiding op het assemblageproces plaatst u de micropatroon PDMS-mal in een schaal van 100 bij 20 millimeter en behandelt u de mal gedurende één minuut met plasma. Lijn vervolgens het bovenste PMMA-stuk uit op de PDMS, zodat de vierkante reservoirs overeenkomen met de inlaat- en uitlaatreservoirs. Plaats daarna roestvrijstalen deuvelpennen in de gaten van het inlaat- en uitlaatreservoir, zodat deze open blijven na de injectie van collageen.Laad nu het mengsel van collageen en cellen in een spuit van één milliliter zonder luchtbellen te introduceren. Druk vervolgens met een pincet voorzichtig op het bovenste PMMA-stuk om het aan de PDMS-mal te bevestigen en injecteer langzaam ongeveer een halve milliliter van het collageen-celmengsel in de injectiepoort. Het collageen moet het gebied van 20 bij 20 millimeter over het patroon vullen en mag niet weglekken.Sluit vervolgens de schaal voorzichtig, zonder de positioneringspinnen te verschuiven. Plaats daarna een glazen dekglas van 22 vierkante millimeter in de binnenste put van het onderste PMMA-stuk. Verdeel vervolgens ongeveer 0,25 milliliter collageen gelijkmatig over het glas.Voltooi de onderste helft door de vlakke PDMS voorzichtig in het collageen te laten zakken, zodat deze plat tegen de PMMA aanligt zonder luchtbellen ertussen. Plaats nu beide helften van het apparaat voorzichtig in een incubator van 37 °C en laat de collageenoplossing 30 minuten geleren voordat u verdergaat. Voeg na het geleren voldoende PBS toe om de PDMS op het onderste deel te omringen.Gebruik vervolgens een pincet om eventueel overtollig collageen langs de randen te verwijderen en pel het platte PDMS-stuk langzaam af, terwijl het collageen gehydrateerd wordt gehouden met PBS. Om het bovenste stuk voor te bereiden, tilt u de PMMA- en PDMS-assemblage op met een pincet en keert u deze om. Voeg dan enkele druppels PBS toe aan de binnenzijde en verwijder de PDMS-mal van het bovenste PMMA-stuk door deze snel en stevig af te pellen.Verwijder vervolgens met een tweede pincet voorzichtig de pinnen uit de andere zijde van de PMMA-behuizing. Zorg ervoor dat de inlaat en uitlaat vrij zijn van overtollig collageen door de pinnen op en neer te bewegen voordat u ze verwijdert. Als de pinnen uit zichzelf uitvallen, gebruik dan simpelweg een andere steriele pengatpin om te controleren of de inlaat en uitlaat vrij zijn.Voeg vervolgens meer PBS toe aan het micropatroon-collageen, draai het onderdeel om en plaats schroeven in de vier hoekgaten. Leg nu het bovenste onderdeel voorzichtig op het onderste onderdeel, waarbij de schroeven in hun gaten worden uitgelijnd. Zorg ervoor dat de twee onderdelen niet over elkaar heen glijden.Draai vervolgens de onderdelen voorzichtig met een spatel in elkaar, met een lichte aanraking om te voorkomen dat ze te strak worden aangedraaid. Het is essentieel om tijdens de assemblage voorzichtig en nauwkeurig te werk te gaan. Door een ruime hoeveelheid PBS aan te brengen, wordt de wrijving tussen de binnenzijden verminderd.Draai de schroeven langzaam aan en stop zodra er weerstand wordt gevoeld. Aspireer vervolgens het PBS rond de PMMA-oppervlakken en plaats een klein stukje watten onder één rand van het apparaat. Aspireer daarna al het PBS uit de reservoirs.Vul nu de reservoirs opnieuw met celcultuurmedium en incubeer het device gedurende ten minste een uur voor gelering. Zodra het device is geassembleerd, wordt een suspensie van endotheelcellen met 10 miljoen cellen per milliliter gebruikt om het device te zaaien. Verwijder het medium in de inlaat- en uitlaatreservoirs en voeg met een 20 microleter pipette met gel-laadtips 10 microliters van de celsuspensie toe in het midden van het inlaatreservoir.De cellen zullen onmiddellijk in het netwerk stromen en dit bekleden. Zodra de cellen het netwerk hebben gevuld en de stroming is geëquilibreerd, voegt u 150 µL medium toe aan beide reservoirs. Incubeer het device vervolgens gedurende een uur of langer, zodat de cellen zich kunnen verspreiden en hechten.Voor langdurige kweek dient het medium elke 12 uur te worden verwijderd, waarna 150 microliters vers medium aan het inlaatreservoir en 50 microliters aan het uitlaatreservoir worden toegevoegd. Na 24 uur kweken kan een spuitpomp worden gebruikt om continue stroomcondities vast te stellen. Nadat de materialen naar de biohood zijn gebracht, wordt de slang uit de autoclaafzakken gehaald en in een schaal geplaatst.Bereid vervolgens een steriele flow-schaal voor door zijgaatjes te smelten en de slang erdoorheen te rijgen. Bereid een spuit van 10 milliliter voor met kweekmedium dat 3,5% Dextran bevat. Bevestig daarna de gevulde spuit aan de luer-lock aan het uiteinde van de inlaatslang.Bevestig vervolgens de spuit aan de pomp en perfusioneer het medium totdat alle ingesloten luchtbellen uit de slang zijn verdwenen. Zodra de slang gevuld is met medium en vrij is van bellen, brengt u het apparaat over naar een nieuwe schaal en plaatst u de aansluiting van de inlaat in de inlaat van de behuizing. Stel daarna de spuitpomp in op de gewenste stroomsnelheid en start de perfusie.Bereid de uitlaat voor door de slang te vullen met celcultuurmedium met behulp van een naald van 18 gauge en een spuit van één milliliter. Klem de slang af en verwijder de naald. Maak vervolgens een gat in de dop van de opvangbuis van de uitlaat met behulp van een soldeerbout.Voeg vervolgens medium toe aan de opvangbuis, voer de slang in en bevestig de verbindingskoppeling in de uitlaat van de behuizing. Tijdens dit proces wordt een klem gebruikt om het medium in de slang vast te houden. Wanneer dit is voltooid, wordt de gehele opstelling in een incubator geplaatst.Afhankelijk van de experimentele condities moet de spuit mogelijk na 24 tot 36 uur worden bijgevuld. Zorg er bij het vervangen van de spuit voor dat er geen luchtbellen in de slangetjes terechtkomen. Menselijke navelstrengader- en epitheelcellen werden door het in collageen ingebedde microfluïdische netwerk geperfuseerd om een open lumen en een confluent endotheel te vormen.Er werden verschillende vatgeometrieën gebruikt om diverse stroomcondities vast te stellen. Continue stroomcultuurcondities werden toegepast om een constante schuifspanning op het endotheel uit te oefenen. Apparaten die werden gekweekt onder zwaartekrachtgestuurde stroomcondities behielden eveneens hun langetermijnlevensvatbaarheid en openheid.Een cruciaal kenmerk van deze microvaten is hun vermogen om te reageren op inflammatoire stimuli. Dit werd onderzocht door de microvaten te perfuseren met volbloed. Niet-gestimuleerde microvaten bevatten niet-geactiveerd endotheel en bleven quiescent.Gestimuleerde microvaten raakten geactiveerd en hun respons initieerde trombusvorming. Een andere interessante toepassing van het systeem is het bestuderen van fenotypische veranderingen in het vasculair systeem dat is gevormd uit verschillende endotheliale celpopulaties. Zo vertoonden microvaten, gevormd uit unieke populaties stamcellen, verschillende angiogene uitlopingscapaciteiten.Na het bekijken van deze video moet u een goed begrip hebben van hoe u microvaten vervaardigt en deze gebruikt om de vasculaire biologie te bestuderen en om complexe model-organsystemen te bouwen. Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om te onthouden dat oefening de slagingskans van de vatvorming zal verhogen en zal zorgen voor consistentere resultaten. Zodra de techniek onder de knie is, kunnen meerdere apparaten in drie tot vier uur worden gemaakt.Na deze procedure kunnen andere methoden, zoals de perfusie van volbloed, dextran of farmaceutische behandelingen, worden uitgevoerd om de endotheelrust, permeabiliteit, drugrespons en de algemene morfologie van cellen en vaten te beoordelen.

micropatterning-and-assembly-of-3d-microvessels

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

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

We presenteren twee processen voor de microfabricage van poreuze polymeer chips voor drie-dimensionale celkweek. De eerste is hot embossing gecombineerd met een damp van oplosmiddelen lasproces. De tweede maakt gebruik van een recent ontwikkelde microthermoforming proces in combinatie met ion-Track technologie leidt tot een aanzienlijke vereenvoudiging van de productie.

Microfabricage van Chip-en kleinbedrijf Stellingen voor drie-dimensionale celkweek

De verdamping van een Sacrificial Component (Vasc) proces wordt gebruikt om microvasculaire structuren fabriceren. Deze procedure maakt gebruik van opofferende poly (melkzuur) zuur vezels om holle microchannels vormen met nauwkeurige 3D geometrische positionering door het laser micromachined geleidingsplaten.

Proces van het maken van drie-dimensionale Microstructuren behulp Verdamping van een Sacrificial Component

Ondersteunde lipide dubbellagen en natuurlijke membraan deeltjes zijn handig systemen die de eigenschappen van celmembranen kunnen benaderen en diverse analytische strategieën worden opgenomen. Hier laten we een werkwijze voor het bereiden microarrays samengesteld ondersteunde lipide-bilaag beklede SiO2 parels, fosfolipide vesicula of natuurlijke membraan deeltjes.

Vorming van biomembraan Microarrays met een zuigmond-gebaseerde Vergadering Methode

Microfluïdische jetting tegen een druppel-interface lipide bilaag een betrouwbare manier om vesicles te genereren controle over membraan asymmetrie, incorporatie van transmembraan eiwitten en inkapseling materiaal. Deze techniek kan worden toegepast op een verscheidenheid van biologische systemen waarbij gecompartimenteerd biomoleculen gewenst bestuderen.

Lipidendubbellaag Vesicle Generation Met behulp Microfluidic Jetting

Hier demonstreren we een eenvoudige productiemethode voor grootte-controleerbare, monodisperse, water-in-olie (W/O) microdruppeltjes met behulp van een capillair-gebaseerd centrifugaal microfluïdisch apparaat. Deze methode vereist slechts een klein monstervolume en maakt hoogwaardige productie mogelijk. We verwachten dat deze methode nuttig zal zijn voor snelle biochemische en cellulaire analyses.

-Capillaire gebaseerde centrifugale microfluïdische apparaat voor Grootte-controleerbare Vorming van Monodisperse microdruppels

Dit protocol beschrijft de implementatie van beeldgestuurde, lasergebaseerde hydrogeldegradatie om vasculair-afgeleide, biomimetische microfluïdische netwerken te fabriceren die zijn ingebed in poly(ethyleenglycol) diacrylaat (PEGDA) hydrogels. Deze biomimetische microfluïdische systemen kunnen nuttig zijn voor weefselengineering toepassingen, generatie van in vitro ziektemodellen en fabricage van geavanceerde "on-a-chip" apparaten.

Beeldgeleide, Laser-gebaseerde Fabrication of Vascular-afgeleide microfluïdische Networks

Dit rapport beschrijft een eenvoudige, gemakkelijk uit te voeren techniek, met behulp van lagedrukvacuüm, om microfluïdische kanalen te vullen met cellen en substraten voor biologisch onderzoek.

Een veelzijdige methode van patroonvorming Eiwitten en cellen

Het hier gepresenteerde protocol maakt geautomatiseerde fabricage van micropatterns mogelijk die de celvorm standaardiseert om cytoskeletstructuren in zoogdiercellen te bestuderen. Deze gebruiksvriendelijke techniek kan worden opgezet met in de handel verkrijgbaar beeldvormingssystemen en vereist geen gespecialiseerde apparatuur die niet toegankelijk is voor standaard celbiologielaboratoria.

Controle van celgeometrie door infrarood laserondersteunde micropatterning

We presenteren een technologie die capillariteitsondersteunde assemblage in een microfluïdisch platform gebruikt om microgrote objecten die in een vloeistof zijn gesuspendeerd, zoals bacteriën en colloïden, te modelleren in voorgeschreven arrays op een polydimethylsiloxaansubstraat.

Patroonvorming van micro-organismen en microdeeltjes door sequentiële capillariteitsondersteunde assemblage

Traditioneel wordt celkweek uitgevoerd op vlakke substraten die de natuurlijke omgeving van cellen in vivo slecht nabootsen. Hier beschrijven we een methode om celkweeksubstraten te produceren met fysiologisch relevante gebogen geometrieën en micropatterned extracellulaire eiwitten, waardoor systematisch onderzoek naar cellulaire detectie van deze extracellulaire signalen mogelijk is.

Generatie van multicue cellulaire micro-omgevingen door UV-fotopatterning van driedimensionale celcultuursubstraten

Leer een spuitgietmethode om 3D microvaten te fabriceren die fysiologische eigenschappen van endothelium repliceren. Deze techniek maakt aanpasbare vasculaire netwerken voor onderzoek naar vaatbiologie en ziektestates.

Micropatterning en montage van 3D microvaten

Meer video's verkennen