Name: Um dispositivo micro com padrões Groove para estudar o comportamento celular (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-08-30T00:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 50 s
Description: Aprenda a fabricar dispositivos microfluídicos com microestruturas padronizadas para captura e cultura celular em biologia celular e bioengenharia. Este método cria regiões de baixo cisalhamento para ancoragem eficaz de células.

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A. Microfabricação do dispositivo micro <ol><li> De 4 polegadas wafer Si é tratada com plasma de oxigênio reativo (5 min a 30W, Harrick Científico, NY). </li><li> Fotorresiste negativo (SU-8 2015, Microchem, MA) é spin-revestido a 900 rpm por 1 min em um wafer de silício. </li><li> O wafer é mole cozido a 95 ° C por 6 min numa placa de aquecimento e é exposto à luz UV (200W) por 4 min através de um filme de máscara contendo microcanais. </li><li> O wafer é pós cozido a 95 ° C por 6 min e é desenvolvido usando SU-8 desenvolvedor fotorresiste. </li><li> O wafer fotorresiste padronizada contendo microcanais é colocado em um prato de Petri. </li><li> Moldes de poli (dimetilsiloxano) (PDMS) (Sylgard 184) são fabricados pela mistura de elastômero de silicone e um agente de cura (10:1). </li><li> A mistura PDMS é derramado no molde mestre Si e é colocado em um dessecador a vácuo para remover as bolhas. </li><li> PDMS é curado a 70 ° C por 1 ~ 2 horas. </li><li> Moldes PDMS são, então, tirou do molde mestre Si. </li></ol> B. Montagem do dispositivo <ol><li> 40 mm de espessura superior canais fluídicos e 40 mM canais de fundo grosso microgrooved (25, 50, 75 e 100 μ m de largura) são obtidos a partir de dois moldes diferentes mestre Si. </li><li> Canal de entrada e saída do dispositivo fluídico são perfurados. </li><li> Canais fluídicos e Micro-canais estão irreversivelmente ligados pelo plasma reativas de oxigênio (5 min de 30W, Harrick Científico, NY). </li><li> Matriz extracelular (ECM) (ie fibronectina) é revestido no interior do dispositivo microfluídicos para uma hora em estufa (37 ° C). </li></ol> C. semeadura Celular e montagem experimental <ol><li> Fibroblastos NIH-3T3 mouse são cultivadas em um frasco de cultura de tecidos utilizando o Media Modified Dulbecco Águia (DMEM) contendo 10% de soro fetal bovino (FBS). </li><li> Células são tripsinizados e dissociado. </li><li> Células dissociadas são carregados para os canais de Prêmios Prêmios na densidade das células de 3 x 10 6 células / ml (Figura 1). <img src="/files/ftp_upload/old/270_2008_8_24_3/270_Figure-01.png" alt="Figura 1" width="191" height="300" /> Figura 1 </li><li> 2 mL de mídia, 100 mM H 2 O 2, e ensaio de apoptose (20 mL anexina V e iodeto de propídio 40 mL, Invitrogen, CA) são infundidos em um canal usando uma bomba de seringa (1 ml / min). </li><li> Células são monitorados em tempo real, usando um microscópio invertido (Nikon TE 2000). </li></ol>

<ol><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>
<li>Khademhosseini, A., Yeh, J., Eng, G., Karp, J., Kaji, H., Borenstein, J., Farokhzad, O. C., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+docking+inside+microwells+within+reversibly+sealed+microfluidic+channels+for+fabricating+multiphenotype+cell+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Cell docking inside microwells within reversibly sealed microfluidic channels for fabricating multiphenotype cell arrays.</a> Lab Chip. 5, 1380-1386 (2005).</li>
<li>Whittemore, E. R., Loo, D. T., Watt, J. A., Cotman, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+detailed+analysis+of+hydrogen+peroxide-induced+cell+death+in+primary+neuronal+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A detailed analysis of hydrogen peroxide-induced cell death in primary neuronal culture.</a> Neuroscience. 67, 921-932 (1995).</li>
</ol>

Células foram imobilizadas e padronizada dentro de substratos microgrooved em um dispositivo micro. O processo de apoptose de células expostas a peróxido de hidrogênio foi observada em tempo real e analisados ​​utilizando anexina V e iodeto de propídio. Assim, este dispositivo micro contendo canais de Micro-poderia ser útil para high-throughput screening de drogas.

<table><tbody><tr><td>PDMS</td><td>Reagente</td><td>K.R. Anderson Co.</td><td>2065622</td><td>Polímero de dimetilsiloxano, Dow Corning Sylgard 184 (8,6 lb)</td></tr><tr><td>DMEM</td><td>meio</td><td>Invitrogen</td><td>11965</td><td>Dulbecco&amp;rsquo;s Eagle Modificado&amp;rsquo;s Mídia </td></tr><tr><td>SFB</td><td>soro</td><td>Invitrogen</td><td>10082-147</td><td>Soro bovino fetal</td></tr><tr><td>Peróxido de hidrogênio</td><td>Reagente</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H1009</td><td></td></tr><tr><td>Ensaio de apoptose</td><td></td><td>Invitrogen</td><td>V13242</td><td>Anexina A, iodeto de propídio</td></tr><tr><td>Fotolito negativo </td><td></td><td>MicroChem Corp.</td><td>SU-8 2015</td><td></td></tr><tr><td>Placa de silício </td><td>Ferramenta</td><td></td><td></td><td>wafer de silicone de 4 polegadas</td></tr><tr><td>Plasma reativo de oxigênio </td><td>Reagente</td><td>Harrick Scientific Products, Inc.</td><td></td><td>tratar a pastilha por 5 min a 30 W</td></tr><tr><td>microscópio invertido </td><td>Ferramenta</td><td>Nikon Instruments</td><td>TE 2000</td><td></td></tr></tbody></table>

um dispositivo micro com padrões groove para estudar o comportamento celular

A Microfluidic Device with Groove Patterns for Studying Cellular Behavior

Nós descrevemos um dispositivo micro com padrões microgrooved para estudar o comportamento celular. Esta plataforma microfluídica consiste de um canal top fluídico e um substrato de fundo microgrooved. Para fabricar os canais microgrooved, um top poli (dimetilsiloxano) molde (PDMS), contendo a impressão dos canais microfluídicos foram alinhados e ligados a um substrato microgrooved. Usando este dispositivo, as células de fibroblastos de rato foram imobilizados e padronizada dentro de substratos microgrooved (25, 50, 75 e 100 mm de largura). Estudar a apoptose em um dispositivo micro, mídia contendo peróxido de hidrogênio, anexina V e iodeto de propídio foi perfundido para o canal fluídico por 2 horas. Descobrimos que as células expostas ao estresse oxidativo se tornou apoptóticos. Estas células em apoptose foram confirmadas pela anexina V que obrigado a fosfatidilserina no folheto externo da membrana plasmática durante o processo de apoptose. Usando este dispositivo micro com padrões microgrooved, o processo de apoptose foi observado em tempo real e analisadas utilizando um microscópio invertido contendo uma câmara de incubação (37 ° C CO, 5% 2). Portanto, este dispositivo micro incorporado com substratos microgrooved poderia ser útil para estudar o comportamento celular e desempenho high-throughput screening de drogas.

Nós descrevemos um protocolo para a fabricação de dispositivos microfluídicos que pode permitir a captura de células e cultura. Nesta abordagem padronizada microestruturas, tais como sulcos dentro de canais microfluídicos são usados ​​para criar regiões de cisalhamento de baixa tensão dentro do qual célula pode encaixar.

Um dispositivo micro com padrões Groove para estudar o comportamento celular

Descrevemos um dispositivo microfluídico com padrões de microcanais para o estudo do comportamento celular. Esta plataforma microfluídica consiste em um canal fluídico superior...

Meu nome é Jiang, sou pesquisador pós-doutorando da Harvard e do MIT, Saúde, Ciência e Tecnologia. Minha especialização neste laboratório é desenvolver dispositivos inovadores de predição para estudar o comportamento celular. Consigo criar dispositivos de gradiente muito inovadores, bem como integrá-los ao meu dispositivo de predição.O dispositivo TC pode manipular com precisão a interação célula-célula e a interação celular, bem como o contato com fatores solares celulares. Assim, utilizando o sistema TC, posso estudar e compreender a biologia celular básica, bem como aplicar conceitos da biologia do desenvolvimento e da bioengenharia de células-tronco. Meu nome é Amir Manchi e sou aluno de graduação no laboratório do professor Haan, na Divisão de Ciências da Saúde e Tecnologia de Harvard e MIT.E tenho trabalhado com dispositivos microfoliculares e temos tentado, como prova de princípio, demonstrar que dispositivos microfluídicos são equipamentos com grande potencial para o cultivo de células e para a realização de diferentes estudos, como estudos de toxicidade. Também tentamos estudar e otimizar a caracterização do fluxo dentro desses dispositivos em função de taxas de fluxo, geo

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Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Nós descrevemos um protocolo para a microfabricação do dispositivo de geração de gradiente microfluídicos que pode gerar gradientes espaciais e temporais bem definidos em microambiente. Nesta abordagem, o dispositivo de geração de gradiente microfluídicos pode ser usado para estudar a migração celular dirigido, a embriogênese, cicatrização de feridas, e metástase de câncer.

Um dispositivo de geração de Gradient microfluídicos de Biologia Celular

Dispositivos microfluídicos pode ser usado para visualizar os complexos processos naturais em tempo real e nas escalas físico apropriado. Temos desenvolvido um dispositivo simples microfluídicos que imita características-chave de meios porosos naturais para o estudo de crescimento e de transporte de bactérias no subsolo.

Janela em um Microworld: Simple sistemas microfluídicos para estudar o transporte microbiana em Meios Porosos

Apresenta-se um método simples para a produção de dispositivos microfluídicos capazes de aplicar semelhantes condições dinâmicas de múltiplas linhagens distintas, sem a necessidade de uma sala de limpeza ou de litografia suave.

Um dispositivo micro para o Estudo múltiplas linhagens distintas

Fonte: Cabeen, M. T., et al. Análise Microfluídica de célula única de Bacillus subtilis. J. Vis. Experiência (2018)O vídeo demonstra o uso de um dispositivo microfluídico para observar o crescimento bacteriano em nível de célula única. Ele mostra como células bacterianas não móveis, confinadas em trincheiras em microescala, são continuamente nutridas e visualizadas sob um microscópio de fluorescência. A configuração permite visualização em tempo real da divisão celular e do rastreamento de...

Monitorando o crescimento bacteriano em resolução de célula única em um sistema microfluídico

Fonte: Scheidweiler, D., et al. Combinando dispositivos fluídicos com microscopia e citometria de fluxo para estudar o transporte microbiano em meios porosos em escalas espaciais. J. Vis. Exp. (2020).Este vídeo demonstra o uso de um dispositivo microfluídico para quantificar a motilidade bacteriana por meio de uma matriz porosa composta por pilares dispostos aleatoriamente. Bactérias marcadas com fluorescência são introduzidas no dispositivo, imagens por microscopia enquanto se movem pela...

Avaliando a Motilidade Bacteriana Usando um Dispositivo Microfluídico

Nós demonstramos um ensaio baseado em microfluídica para medir a escala de tempo para que as células de trânsito através de uma seqüência de constrições em escala mícron.

A técnica de microfluídica para sondar Deformabilidade celular

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

Um chip microfluídico foi fabricado para produzir pares de pontos dourados para geração de bolhas em tandem e ilhas revestidas de fibronectina para padronização de célula única nas proximidades. O campo de fluxo resultante foi caracterizado por velocimetria de imagem de partículas e foi empregado para estudar vários bioefeitos, incluindo poração da membrana celular, deformação da membrana e resposta de cálcio intracelular.

Um sistema microfluídico com padrões de superfície para investigar bolha de cavitação (s) Interação -cell e os Efeitos Biológicos resultante no nível de célula única

Este protocolo detalha um método personalizada para medir a migração celular em resposta a quimioatractores, que também podem ser utilizados para determinar a taxa de difusão de um fármaco a partir de uma matriz de polímero.

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O controle de gradientes químicos e de oxigênio é essencial para culturas de células. Este artigo relata um dispositivo microfluídico de polidimetilsiloxano-policarbonato (PDMS-PC) capaz de gerar de forma confiável combinações de gradientes químicos e de oxigênio para estudos de migração celular, que podem ser praticamente utilizados em laboratórios biológicos sem instrumentação sofisticada.

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Padronização de Microrganismos e Micropartículas através da Montagem Sequencial assistida pela Capilaridade

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Um dispositivo micro com padrões Groove para estudar o comportamento celular

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