Electrotaxis Estudos de pulmão células de câncer usando um Multichannel Dual-elétrico-campo Microfluidic Chip

Resumo

Muitos dispositivos microfluídicos foram desenvolvidos para uso no estudo da eletrotaxia. No entanto, nenhum desses chips permite o estudo eficiente dos efeitos simultâneos de campo químico e elétrico (EF) nas células. Desenvolvemos um dispositivo à base de polimetilmetacrilato que oferece FE coexistente melhor controlada e estimulação química para uso em pesquisa de eletrotaxia.

Resumo

O comportamento de migração direccional de células sob uma corrente eléctrica directa de campo (dcEF) é referido como electrotaxis. O papel fisiológico significativo de dcEF em guiar o movimento de células durante o desenvolvimento embrionário, a diferenciação celular, a cicatrização de feridas e tem sido demonstrada em vários estudos. Através da aplicação de chips microfluídicos para um ensaio electrotaxis, o processo de investigação é encurtado e erros experimentais são minimizados. Nos últimos anos, os dispositivos microfluidicos feitos de substâncias poliméricas (por exemplo, polimetilmetacrilato, PMMA, ou acrílico) ou polidimetilsiloxano (PDMS) têm sido amplamente utilizados no estudo das respostas das células à estimulação eléctrica. No entanto, ao contrário de numerosos passos necessários para fabricar um dispositivo de PDMS, a construção simples e rápido dos micro chip de acrílico fl uidic o torna adequado tanto para dispositivo de prototipagem e produção. No entanto, nenhum dos dispositivos relatados facilitar o estudo da química eficiente e simultânea DCEF efeitos sobre as células. Neste relatório, nós descrevemos nosso projeto e fabricação de um chip de múltiplos canais de base acrílica dual-elétrico-campo (MDF) para investigar o efeito simultâneo de química e estimulação elétrica em células de câncer de pulmão. O chip MDF fornece oito combinações de estímulos elétricos / químicos em um único teste. O chip não só reduz drasticamente o tempo necessário experimental, mas também aumenta a precisão na electrotaxis estudos.

Introdução

O comportamento de células aderentes que se deslocam em relação um ânodo ou cátodo sob uma corrente eléctrica directa de campo (dcEF) é referido como electrotaxis. O comportamento electrotactic de células desempenha um papel importante na embriogénese, a regeneração do nervo, e a cicatrização de feridas. ¹ As células de tumor, tais como células de cancro da próstata de rato, células de cancro da mama, ² e ³ de adenocarcinoma do pulmão de células ^4-8 mostraram movimento electrotactic sob uma dcEF aplicada . O EF fisiológica foi medido em tecidos glandulares. ^9,10 Electrotaxis também tem sido relatada em células de....

Protocolo

1. Projeto e Fabricação do Chip MDF

1. Desenhe um padrão de camada de acrílico individual utilizando software comercial, como AutoCAD, e salvar o padrão.
   1. Rever o desenho do padrão de folha de acrílico de quatro camadas na Figura 1A e confirmar as conexões inter-camada.
2. Fabricar todas as chapas acrílicas ea fita dupla face por ablação a laser utilizando um CO ₂ riscador laser (Figuras 1B, 2A, e 2B). ¹⁶
   1. Ligue o riscador de laser e ligar o aparelho ao computador portátil de controle.
   2. Execute o software comerci....

Resultados

Fabricação e montagem do dispositivo de MDF

Um diagrama esquemático do chip MDF à base de acrílicos é mostrado na Figura 1A. Quatro placas de acrílico, uma tampa de vidro, 13 adaptadores de acrílico, e um pedaço de fita dupla face foram utilizados na montagem do chip MDF concluída (Figura 2D). Há apenas quatro canais independentes de cultura no dispositivo de .......

Discussão

Encontramos o processo de adesão adaptadores de acrílico para Camada 1 do chip MDF a ser complicado. A aplicação de apenas 1 a 2 ul de super-cola é suficiente para aderir firmemente o adaptador no chip MDF. Grandes quantidades de cola resultou em uma polimerização incompleta do super-cola e falta em aderir. Uma vez que os adaptadores de acrílico foram firmemente aderido no chip MDF, fuga de líquido no sistema microfluídico raramente ocorria. Além disso, O / N incubação dentro da câmara de vácuo ajudou a remover o ar pre.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Reagente
DMEM médio	Gibco, Invitrogen, EUA	12800-017
Soro bovino fetal	Gibco, Invitrogen, EUA	16000-044
Tripsina	Gibco, Invitrogen, EUA	25200-072
PBS	Basic Life	BL2651
Y-27632 (cloridrato)	Cayman Chemical Co	10005583
agarose	LONZO, EUA	Seringa SeaKem LE AGAROSE
	Terumo	3 ml com torneira Luer cônica
de 3 vias	Nipro	com cone
PMMA (acrílico)	HiShiRon Industries CO., Ltd, Taiwan		espessura 1mm, 2mm
adaptador acrílico	KuanMin Technology Co., Ltd, Taichung, Taiwan	1/4-28 porto, porca personalizada 10x10x6 mm
	Thermo Fisher Scientific Inc.	UPCHURCH:P-206x, P-200x, F120x, P-659, P-315x
Vidro de cobertura do microscópio	Deckglä ser, Alemanha	24x60 mm
fita dupla face	3M	PET 8018
super cola	3M	Scotch Liquid Plus Super Glue
TFD4 detergente	Franklab, França	TFD4
limpador de esterilização ultrassônico	LEO ULTRASONIC CO., LTD., Taiwan
Thermo bonder	KuanMin Technology Co., Ltd, Taichung, Taiwan	grupo personalizado
do LTT do scriber do laser do CO2	, controlador	ISL-II
	JETEC Electronics Co., Japen	TTM-J40-R-AB,
tipo K-tipo	TECPEL	TPK-02A
bomba de seringa de 4 canais	KdScientific, EUA	250P
DC	GWInstek, Taiwan
Estágio do motor XYZ	TanLian, EO Co. Ltd., Taiwan	microscópio
	Olympus, Japão	CKX41
câmera digital SLR	Canon, Japão	60D

Luer proporcional-integral-derivado (PID) de Taiwan par fonte de alimentação invertido personalizado