13 sierpnia 2016
Mikro-prefabrykowane urządzenia zintegrowane z komponentami fluidycznymi stanowią platformę in vitro do badań komórkowych naśladujących mikrośrodowisko in vivo. Opracowaliśmy mikroprzepływowe chipy na bazie polimetakrylanu metylu do badania reakcji komórkowych pod wpływem pojedynczych lub współistniejących bodźców naprężeń chemicznych/elektrycznych/ścinających.
Ogólnym celem tej procedury jest zaprojektowanie i wyprodukowanie urządzeń mikroprzepływowych do obserwacji, jak komórki reagują na bodźce środowiskowe. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania z zakresu biologii komórki i inżynierii biomedycznej. Na przykład, jak komórki reagują na różne bodźce środowiskowe, w tym chemikalia, naprężenia ścinające i pole elektryczne. Główną zaletą tej techniki jest to, że rury są łatwe do wytworzenia i montażu. A to sprawia, że te urządzenia mikrofludyczne mogą sprawić, że stan in vivo będzie miał bardzo dobre możliwości. Procedurę zademonstrują Tzu-Yuan Chou, student studiów licencjackich z mojego laboratorium, oraz Hsien-San Hou, pracownik naukowy z laboratorium dr Juliana Chunga. Aby rozpocząć, włącz rysik laserowy dwutlenku węgla i sprawdź, czy jest podłączony do komputera. Następnie załaduj do rysika wstępnie narysowany wzór choinki, taki jak jeden z pokazanych tutaj wzorów. Następnie umieść arkusz PMMA lub kawałek taśmy dwustronnej na stoliku rysika. Dostosuj ostrość lasera na dwutlenek węgla za pomocą paska kalibracyjnego i widocznego lasera helowo-neonowego. Następnie narysuj wzór na podłożu. Po zakończeniu podnieś podłoże wzoru, usuń niechciane kawałki i użyj strumienia azotu, aby oczyścić powierzchnię z wszelkich pozostałych zanieczyszczeń. Powtórz ten proces dla każdego elementu chipa. Zamontuj chip mikroprzepływowy z naprężeniem ścinającym chemicznym. Aby to osiągnąć, przymocuj trzy arkusze arkuszy PMMA z chemicznym naprężeniem ścinającym za pomocą dwóch kawałków taśmy dwustronnej z trasowaniem. Użyj super kleju, aby przymocować akrylowe adaptery z gwintami śrubowymi pośrodku do najwyższej warstwy PMMA chipa, wyrównując gwinty i otwory. Adaptery te będą służyć jako wyloty wlotów medium i łączniki mostków solnych. Następnie dodaj jeszcze jeden kawałek dwustronnej taśmy o grubości 07 mm do dolnej części chipa i przymocuj wiór do szalki Petriego o średnicy 10 cm. Po zmontowaniu umieść chip w komorze próżniowej na noc. Teraz zmontuj chip chemiczno-elektryczny. Przymocuj narysowany arkusz PMMA dla chipa pola chemiczno-elektrycznego za pomocą taśmy dwustronnej do szalki Petriego o średnicy 10 cm. Przed użyciem chipów wystaw je na działanie promieniowania UV przez 30 minut, aby je wysterylizować. Następnie podłącz wloty chipsów do 3 ml strzykawek wypełnionych PBS za pomocą plastikowych rurek i nakrętek dokręcanych palcami. W ten sam sposób podłącz wyloty do rurki odpływowej. Powoli wcisnąć tłok na strzykawce, aby napełnić kanały płynowe PBS. Popychaj strzykawkę do przodu i do tyłu, aby usunąć pęcherzyki, a następnie umieść chipsy w inkubatorze na noc. Aby ustawić chipy pola chemiczno-elektrycznego, wlej 3% agarous w nakrętki rurowe, aby ustawić mostki solne. Następnie umieść elektrody chlorku srebra i srebra w nakrętkach rurkowych. Hoduj komórki CL1-5 raka płuc w D-MEM uzupełnione 10% FBS, aż osiągną 90% konfluencji. Następnie odessać pożywkę. Umyj komórki raz podgrzanym PBS. I dodać 2 ml 05% roztworu buforowego trypsyny do płytki o średnicy 10 cm. Umieść komórki z powrotem w punkcie 37
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejsza praca prezentuje mikro-wyprodukowane urządzenia zintegrowane z elementami hydraulikowymi, które tworzą platformę in vitro do badań komórkowych, ściśle naśladującą in vivo środowisko mikro. Badania skupiają się na mikroprzepływowych układach opartych na polimetakrylanie metylu, zaprojektowanych do badania odpowiedzi komórkowych na różne bodźce.
Microfluidic platforms that enable precise control over chemical, electrical, and shear stress stimuli provide biopharma R&D with a scalable approach to de-risk target validation by mimicking complex in vivo microenvironments. These PMMA-based devices increase experimental throughput for screening cellular responses under coexisting stimuli, supporting mechanistic insight in early discovery. The technology aids in prioritizing targets with higher predictive confidence before committing resources to lead identification.
The microfluidic chips function as a discovery-stage assay platform that bridges target validation and early lead screening by providing quantitative, stimulus-responsive cellular phenotypes.