Методическая статья

Компартментализированная культура первичных нейронов мыши с использованием пластиковых микрофлюидных чипов

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Источник: Nagendran, T., et al. использование предварительно собранных пластиковых микрофлюидных чипов для разделения первичных нейронов мыши. J. Vis. Exp. (2018).

Это видео демонстрирует использование предварительно собранного пластикового микрофлюидного чипа для компартментализированной культуры первичных нейронов гиппокампа крысы. Нейроны помещаются в один из микрофлюидных отделов, где они прикрепляются и растут, расширяя свои аксоны через микробороздки чипа в соседний отсек. Узкие микробороздки предотвращают проникновение тел нейронных клеток, тем самым обеспечивая физическое разделение между соматическими и аксональными компартментами.

Протокол

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все процедуры, связанные с животными, были проверены местным институциональным комитетом по уходу за животными и ветеринарным наблюдательным советом JoVE.

1. Подготовка и нанесение покрытий на многокамерные чипы

  1. Поместите чип в биозащитный шкаф в чашку Петри или другой подходящий стерильный контейнер.
  2. Добавьте 100 μL раствора для предварительного нанесения покрытия в верхнюю левую лунку чипа и дайте ему течь по основному каналу в соседнюю лунку.
    заметка: Решение для предварительного нанесения покрытия используется для предварительного покрытия микрофлюидных каналов, чтобы исключить возможность улавливания пузырьков воздуха внутри чипа.
  3. Заполните левую нижнюю лунку 100 μл раствора для предварительного покрытия. Подождите 5 минут, чтобы раствор протек через микробороздки.
  4. Добавьте 100 μL раствора предварительного покрытия в верхнюю правую лунку и дайте ему течь по основному каналу в соседнюю лунку. Заполните правую нижнюю лунку 100 μл раствора для предварительного нанесения покрытия.
  5. Отсасывайте раствор из каждой лунки. Отсасывайте от основных каналов, чтобы избежать удаления жидкости из основных каналов (Рисунок 1A). Немедленно добавьте 150 мкл фосфатно-солевого буфера (PBS) в верхнюю левую лунку. Подождите 1,5 мин.
    осторожность: Не отсасывайте всю жидкость из закрытых основных каналов.
  6. Добавьте 150 μL PBS в левую нижнюю лунку. Подождите 5 минут, чтобы жидкость протекла через микроканавки. Добавьте 150 μL PBS в верхнюю правую лунку. Добавьте 150 μL PBS в нижнюю правую лунку. Подождите 10 минут.
  7. Повторите шаги 1.5-1.6 для второй стирки PBS.
  8. Проверьте чип под микроскопом тканевой культуры на наличие пузырьков в основных каналах. Если пузырьки присутствуют, выполните следующие процедуры. Если пузырьков нет, перейдите к шагу 1.9.
    1. Отсасывайте PBS из лунок, наклоняя кончик пипетки в сторону от отверстия канала (Рисунок 1A).
    2. Налейте 100 мкл раствора для предварительного нанесения покрытия в верхнюю лунку, наклоняя кончик пипетки к отверстию канала (рис. 1B). Пузыри должны переместиться по каналу в нижнюю лунку. Подождите 1,5 минуты.
    3. Повторите шаги 1.3-1.8.
  9. Отсасывайте PBS из лунок, наклоняя кончик пипетки в сторону от отверстия канала (Рисунок 1A).
  10. Добавьте 100 мкл 0,5 мг/мл поли-d-лизина (PDL) в верхнюю левую лунку чипа. Подождите 1,5 минуты. Заполните нижний левый колодец 100 μл PDL.
  11. Добавьте 100 μL PDL в верхнюю правую лунку чипа. Подождите 1,5 минуты. Добавьте 100 μL в правую нижнюю лунку.
  12. Закройте чашку Петри и поместите чип в инкубатор при температуре 37 °C на 1 час.
  13. Повторите шаги промывки PBS 1,5-1,6 дважды, чтобы удалить излишки PDL.
  14. Отсасывайте PBS из устройства.
  15. Немедленно добавьте 100 мкл среды для клеточных культур в верхнюю левую лунку чипа. Подождите 1,5 минуты. Добавьте медиа в левый нижний колодец. Добавьте медиа в верхнюю правую лунку. Подождите 1,5 минуты. Добавьте 100 мкл среды в нижнюю правую лунку чипа.
  16. Поместите чип в инкубатор при температуре 37°C до тех пор, пока ячейки не будут готовы к пластинированию.

2. Засеивание нейронов в многокамерные чипы

  1. Получить клеточную суспензию диссоциированных нейронов гиппокампа крысы в соответствии с установленными протоколами для получения плотности ~12 × 106 клеток/мл.<бр/> заметка: Возможно использование суспензий клеток с плотностями от 3 до 12 × 10до 6 клеток/мл. Если используется более низкая плотность, объем суспензии ячеек, добавляемой в чип, может быть увеличен. Описанная ниже процедура применима к диссоциированным корковым нейронам или нейронам гиппокампа мышей. Оптимальная плотность клеток для других типов нейронов может варьироваться.
  2. Удалите большую часть среды из каждой лунки чипа, оставив в каждой лунке примерно 5 μл. Отсасывайте от основных каналов, чтобы избежать удаления жидкости из основных каналов (рис. 1A).
    осторожность: Не отсасывайте жидкость из закрытых основных каналов. Пузырьки воздуха могут застрять в чипе, если жидкость всасывается из основных каналов.
  3. Загрузите 5 мкл клеточной суспензии в верхнюю правую лунку и еще 5 мкл клеточной суспензии в нижнюю правую лунку (всего ~120 000 ячеек). Загрузите ячейки, расположив их рядом с основным каналом (рис. 1B). Проверьте под микроскопом, чтобы убедиться, что нейроны находятся в основном канале. Подождите 5 минут, чтобы ячейки прикрепились.
    заметка: Нейроны могут быть загружены в любой отсек. Для пояснения, соматический компартмент является основным каналом с правой стороны, но любой компартмент может быть использован в качестве соматического компартмента. Возможно использование ячеек с более низкой плотностью до 60 000 ячеек на чип. До 10 мкл клеточной суспензии может быть добавлено в каждую лунку соматического компартмента в сочетании с клеточной суспензией с меньшим количеством клеток, чем описано выше.
  4. Добавьте приблизительно 150 мкл питательной среды нейронов в каждую из верхних и нижних правых лунок, а затем добавьте по 150 мкл среды в каждую верхнюю и нижнюю левую лунку. Поместите чип в увлажненный лоток в инкубатор с 5%CO2 37 °C.
  5. Через 24 ч выполните замену среды, удалив среду из лунок. Убедитесь, что основной канал остается заполненным. Добавьте по 150 мкл среды в каждую верхнюю лунку, затем заполните нижние лунки.
  6. Поместите чип обратно в инкубатор на желаемое количество дней.
    заметка: Следите за тем, чтобы носитель оставался светло-розовым. Если среда желтоватая, замените 50% ее свежей средой. Если уровень жидкости низкий, обеспечьте достаточную влажность и соответствующую вторичную изоляцию стружки для предотвращения испарения. Свести к минимуму или исключить изменения среды можно с помощью вторичной герметизации и/или покрытия чашки, содержащей чип, пленкой политетрафторэтилена (ПТФЭ)-ФЭП.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Рисунок 1. Методы пипетирования необходимы при использовании пластиковых многокамерных чипов. (A) При добавлении и аспирации среды для промывки наконечник пипетки должен быть наклонен в сторону от входа в основной канал, как показано на рисунке. (B) При нагрузке нейронов или выполнении аксотомии кончик пипетки должен быть наклонен ко входу в основной канал.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
КсонаЧипООО «Xona Microfluidics»ХК150Барьер из микроканавок длиной 150 мкм
ООО «Xona Microfluidics»Модель XC450Барьер из микроканавок длиной 450 мкм
ООО «Xona Microfluidics»Модель XC900Барьер для микроканавок длиной 900 μм
Предварительное покрытие XCXona Microfluidics, LLCПредварительное покрытие XCвходит в комплект XonaChips
XonaPDLXona Microfluidics, LLCXonaPDL
Питательные среды для нейронов
Нейробассальная средаThermoFisher Scientific21103049
Добавка к B-27 Plus (50x) ThermoFisher Scientific A3582801
Добавка GlutaMAXThermoFisher Scientific35050061
Антибиотик-антимикотик (100x)ThermoFisher Scientific15240112
Фторированная этиленпропиленовая пленкаАмериканский Durafilm 50А Толщина 0,5 мил
Стеклянные пастеровские пипеткиСигма-ОлдричCLS7095D5X СИГМА5.75 в длину
ПБС (10 шт.) ThermoFisher ScientificQVC0508
Инкубатор, 5% CO2 37 °C

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

D

Похожие статьи