Name: Microchips de silício para Manipulação de célula-Interação (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-08-30T00:00:00.000+00:00
Duration: 23 min 21 s
Description: Aprenda a manipular interações entre hepatócitos e células estromais usando microchips de silício com dispositivos em forma de pente. Esta plataforma permite regular dinamicamente a comunicação intercelular em processos biológicos.

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Os autores agradecem Salman Khetani, Jared Allen, Chris Flaim, e Austin Derfus para discussões úteis durante o processo de projetar esse dispositivo. Este trabalho foi financiado pela National Science Foundation Faculdade Early Career Development Program, National Institutes of Health / National Institute of Diabetes e Doenças Digestivas e Renais, e David e Lucile Packard Foundation. EEH foi apoiado por uma Kirschstein Ruth L. Prêmio Nacional de Serviço de Pesquisa.

Preparação de culturas de células: <ol><li> Comece com peças de silício revestido com plasma tratado com poliestireno. </li><li> Revestimento com peças apropriadas proteínas da matriz extracelular para suporte de fixação do tipo de célula desejada. Para hepatócitos, incubar em 50 g / ml Colágeno-1 solução a 37 ° C por 45 min. Para fibroblastos 3T3, nenhuma matriz é necessário. </li><li> Bloqueio peças com partes complementares na configuração de contato. </li><li> Mergulhe em álcool 70% para um mínimo de 10 min para esterilizar. Lave 2x em DDH 2 O, e 1x em meios de cultura celular. </li><li> Células de semente em uma concentração de 500.000 células / ml no meio de cultura apropriado. Use 1 ml em cada poço de uma placa de cultura de 12 também. </li><li> Incubar por 1 hora, agitando a cada 15 minutos para voltar a suspender as células uniformemente. </li><li> Se uma monocamada confluente não foi alcançado após 1 hr, aspirar a suspensão celular e semeadura repetir com uma suspensão nova. Repita até que a densidade de célula desejada foi alcançada. </li><li> Remova as peças complementares. Transferência de peças a fresco poços e incubar durante a noite para permitir que as células aderem e se espalhou completamente. </li><li> Forma co-culturas, bloqueando partes apropriadas em qualquer lacuna ou configuração de contato. A configuração pode ser alterado em qualquer ponto desejado durante a cultura. </li><li> Ao mudar de mídia, ter o cuidado de deixar pilhas secas para o tempo mínimo possível, de preferência apenas um segundo ou dois. Extrair fluido com uma mão e substituir imediatamente mídia usando a outra mão. </li></ol> Peças de silício de processamento para reutilização: <ol><li> Faixa de células por imersão em água sanitária e enxaguar com água. </li><li> Permitem que as peças secar completamente. Mergulhe em tolueno por 2 h para tira de poliestireno. </li><li> Limpa em solução piranha (1:02 H 2 O 2: H 2 SO 4) aquecido a 120 ° C. </li><li> Enxágüe por 15 minutos sob um fluxo contínuo de DDH 2 O. Se você não está indo para depósito de poliestireno imediatamente, guarde as peças em água. </li><li> Dissolver poliestireno em tolueno a 100 mg / ml. Vortex em polipropileno cônica por cerca de 1 hora, ou até completamente dissolvido. Um pouco mais de 1 ml de solução é necessária para cada 10 partes. </li><li> Spin-solução de poliestireno casaco peças de silício individuais em 2400 rpm por 30 seg. </li><li> Leve ao forno por pelo menos 5 horas a 120 ° C. </li><li> Tratar com plasma de oxigênio (200 mTorr, 200 W) durante 1 min. </li></ol>

<ol><li>Hui, E. E., Bhatia, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micromechanical+control+of+cell-cell+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Micromechanical control of cell-cell interactions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 104, 
	
 <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=17389399&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum">http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=17389399&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum</a> 5722-5726 (2007).</li>
<li>Bhatia, S. N., Balis, U. J., Yarmush, M. L., Toner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+cell-cell+interactions+in+preservation+of+cellular+phenotype%3A+cocultivation+of+hepatocytes+and+nonparenchymal+cells%5BTitle%5D)+AND+%22The+FASEB+Journal%22%5BJournal%5D)">Effect of cell-cell interactions in preservation of cellular phenotype: cocultivation of hepatocytes and nonparenchymal cells.</a> The FASEB Journal. 13, 
	
 <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=10544172&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum">http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=10544172&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum</a> 1883-1900 (1999).</li>
<li>El-Ali, J., Sorger, P. K., Jensen, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cells+on+Chips%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cells on Chips.</a> Nature. 442, 
	
 <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=16871208&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum">http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=16871208&ordinalpos=2&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum</a> 403-411 (2006).</li>
</ol>

Os autores não têm nada a declarar.

Este sistema é o único que permite que a organização espacial do tecido a ser manipulada de forma dinâmica a nível celular. Conseqüentemente, este dispositivo permitiu uma série de novas experiências biológicas, abrangendo temas como a dinâmica de sinalização intercelular, entre em contato mediada contra sinalização solúveis, as decisões destino celular, toxicologia e crosstalk celular. Este dispositivo deve ser amplamente generalizável desde o substrato plástico a cultura é a cultura padrão do tecido, eo sistema é compatível com métodos de...

<table><tbody><tr><td>Substratos de Pente de Silício</td><td>Ferramenta</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>As peças estão disponíveis para projetos colaborativos de pesquisa. Por favor, entre em contato com Elliot Hui (eehui @ alum . mit . edu) ou Sangeeta Bhatia (sbhatia @ mit . edu).</td></tr></tbody></table>

microchips de silício para manipulação de célula-interação

Silicon Microchips for Manipulating Cell-cell Interaction

O papel do microambiente celular é reconhecida como crucial para determinar o destino da célula e função em praticamente todos os tecidos de mamíferos de desenvolvimento para transformação maligna. Em particular, a interação com estroma vizinho tem sido implicado em uma infinidade de fenômenos biológicos, no entanto, as técnicas convencionais limitar a capacidade de interrogar os elementos espaciais e dinâmica de tais interações. Em Cultura Reconfigurável micromecânico (RC), que empregam um substrato de silício microusinados com partes móveis para controlar dinamicamente interações célula-célula através de reposicionamento mecânica. Anteriormente, este método tem sido aplicado para investigar comunicação intercelular em co-culturas de hepatócitos e células não-parenquimatosas, demonstrando interações dependentes do tempo e uma gama limitada de sinalização solúvel 1. Aqui, descrevemos em detalhes a preparação e utilização do sistema RC. Começamos por demonstrar a movimentação das partes do dispositivo usando uma pinça, inclusive atuando entre a abertura e configurações de contacto (populações de células separadas por um intervalo de 80 mM estreito, ou em contato íntimo direta). Em seguida, detalhamos o processo de preparação dos substratos para a cultura, eo multi-etapa do processo de semeadura de células necessárias para a obtenção de monocamadas de células confluentes. Usando a microscopia ao vivo, nós então ilustrar tempo real manipulação de células entre as diferentes possíveis configurações experimentais. Finalmente, demonstrar os passos necessários, a fim de regenerar a superfície do dispositivo para reutilização: tolueno e limpeza piranha, revestimento de isopor, e tratamento de plasma de oxigênio.

Este artigo descreve uma abordagem experimental para a regulação dinâmica de interações célula-célula entre células aderentes em escala micrométrica. Manipulação da comunicação intercelular entre hepatócitos e células do estroma é demonstrada. A plataforma desenvolvida permite a investigação de interações célula-célula em uma variedade de processos biológicos, incluindo o desenvolvimento e patogênese.

Microchips de silício para Manipulação de célula-Interação

O papel do microambiente celular é reconhecido como crucial na determinação do destino e da função celular em praticamente todos os tecidos mamíferos, desde ...

Olá, eu sou Elliot Hu. Sou pesquisador pós-doutorando no laboratório de Tia aqui no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Hoje vamos preparar culturas celulares em chips microeletromecânicos de silício. Os dispositivos parecem pequenos pentes que se encaixam e nos permitem manipular com precisão as interações entre duas populações celulares diferentes.Hoje vamos estudar a interação entre hepatócitos hepáticos e células estromais de suporte. Especificamente, células fibroblásticas 3T3 são cultivadas na superfície superior dos pentes, de modo que, ao mover os dedos do pente, é possível deslocar as células e alterar sua disposição espacial. Cada dispositivo é dividido em duas partes que se encaixam em duas configurações possíveis.O primeiro coloca as duas populações celulares em contato uma com a outra. O segundo separa ligeiramente as duas populações, de modo que as células não possam se tocar. Aqui, as interações por contato são impedidas, mas as interações por meio de fatores secretados são preservadas.Vamos começar falando sobre como manipular as peças com pinças. Gosto de usar pinças de teflon maiores, bem como pinças metálicas menores com ponta redonda. Com as pinças maiores

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Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Demonstramos protocolos para a fabricação e automação elastomérico polidimetilsiloxano (PDMS) com base em matrizes de microválvula que não precisam de energia extra para fechar e apresentam photolithographically definido volumes precisos. Um misturador subnanoliter volume paralelo e um sistema de perfusão integrado microfluídicos são apresentados.

Chips microfluídicos controlados com Arrays microválvula elastoméricos

Demonstramos um método simples para colocar as células em locais desejados sobre um substrato. Este método padrões células lançando um chip de silicone contendo micropoços preenchidos com células na superfície do substrato. Este método oferece uma nova forma de modular a sinalização difusíveis e juxtacrine entre as células.

Padronização de Células-Tronco Embrionárias Usando o Chip Bio Virar

Nós apresentamos dois processos para a microfabricação dos chips porosa de polímero para tridimensional cultivo celular. O primeiro é de estampagem a quente combinado com um processo de soldagem solvente vapor. A segunda usa um processo desenvolvido recentemente microthermoforming combinado com tecnologia de iões pista levando a uma significativa simplificação de fabricação.

Microfabricação de Chip porte Andaimes para tridimensional de cultivo celular

Neste artigo apresentamos um chip microfluídico para análise única célula. Ele permite a quantificação de proteínas intracelulares, enzimas, co-factores, e os segundos mensageiros, por meio de ensaios fluorescentes ou imunoensaios.

Um chip microfluídico para a Versátil Análise Química de células individuais

Este protocolo descreve um método de microfabricação compatível para padronização de células em SiO 2. Um projeto parylene-C predefinido é photolithographically impresso em SiO 2. Após a incubação com soro (ou outra solução de ativação), as células aderem especificamente (e crescer de acordo com a conformidade de) subjacente parylene-C, enquanto está sendo repelido por SiO 2 regiões.

Padronização celular em photolithographically Definido Parylene-C: SiO<sub&gt; 2</sub&gt; Substratos

Este protocolo descreve o uso de braços de suporte de silicone em micro-como as superfícies de cultura maleáveis ​​para a medição da contractilidade de células do músculo in vitro. Contração celular provoca flexão cantilever, que pode ser medido, registrado, e convertido em leituras de força, proporcionando um sistema não invasivo e escalável para medir a função contrátil in vitro.

Utilização de microscópicos de silício Cantilevers para avaliar a função celular contrátil In Vitro

Dispositivos microfabricados integrados com componentes fluídicos fornecem uma plataforma in vitro para estudos celulares que imitam o microambiente in vivo. Desenvolvemos chips microfluídicos à base de polimetilmetacrilato para estudar as respostas celulares sob estímulos de estresse químico/elétrico/de cisalhamento únicos ou coexistentes.

Projetando microfluídicos para Estudar respostas celulares Sob único ou coexistindo Chemical / Elétrica / tensão de cisalhamento Estímulos

Este relatório descreve um método chip-baseado microfluídicos para estabelecer uma única experiência da cultura da pilha em que o emparelhamento de alta eficiência e a análise microscópica de pilhas únicas múltiplas podem ser conseguidos.

Estabelecendo co-culturas baseadas em uma única célula de forma determinística com um chip Microfluídico

Este protocolo descreve o uso de nanofios de silício para bio modulação óptica intracelular de células em um método simples e fácil de executar. A técnica é altamente adaptável a diversos tipos de células e pode ser usada para aplicações in vitro e in vivo.

Nanofios de Silício e Estimulação Óptica para Investigações de Acoplamento Elétrico Intra e Intercelular

Um protocolo para a cultura e manipulação do tecido embrionário do rato em um chip microfluido é fornecido. Aplicando pulsos de moduladores de via, este sistema pode ser usado para controlar externamente as oscilações de sinalização para a investigação funcional da sonorênese do mouse.

Uma abordagem microfluidics para a investigação funcional de oscilações de sinalização que regem a Somitogênese

Um protocolo inovador de vedação para produzir lacres à base de silicone estanques para membranas de dispositivos de chip de Polidimetilsiloxano (PDMS). Destinado a laboratórios, configuração de modelos de chips e desenvolvimento de plataformas de chips em pequena escala. Demonstramos o protocolo usando membranas plásticas e de tecido nativo. Esse procedimento requer apenas PDMS, tolueno, mofo, membrana e uma câmara de vácuo.

Procedimento acessível de vedação de silicone chip-membrana para uma ligação flexível e confiável

Aprenda a manipular interações entre hepatócitos e células estromais usando microchips de silício com dispositivos em forma de pente. Esta plataforma permite regular dinamicamente a comunicação intercelular em processos biológicos.

Microchips de silício para Manipulação de célula-Interação

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