Микроканалов-на-чипе платформа была разработана комбинация фотолитографическая reflowable технику фоторезиста, мягкой литографии и микрофлюидики. Endothelialized платформы микроканалов имитирует трехмерную (3D) геометрии в естественных условиях микрососудов, работает в контролируемых непрерывного потока перфузии, позволяет качественно и изображений в реальном времени и может быть применен для микрососудистых исследований.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Порядок Создание многоуровневой углубленным круглым сечением Endothelialized Микроканалы-на-чипе
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Усилия были сосредоточены на разработке в пробирке анализов для изучения микрососудов, потому что в естественных условиях исследования на животных более трудоемким, дорогим и наблюдения и количественной очень сложным. Однако, обычные в пробирке анализов микрососудов имеют ограничения при представлении в естественных условиях микрососудов по отношению к трехмерной (3D) геометрии и обеспечение непрерывного потока жидкости. Используя комбинацию фотолитографическая reflowable технику фоторезиста, мягкой литографии и микрофлюидики, мы разработали несколько глубине круглого поперечного сечения микроканалов endothelialized-на-чипе, которая имитирует 3D геометрии в естественных условиях микрососудов и работает под управлением контролируемого непрерывной перфузии потока. Положительный reflowable фоторезиста был использован для изготовления мастер-формы с полукруглое поперечное сечение микроканала сети. По выравнивание и соединение двух полидиметилсилоксана (PDMS) микроканалов REPLвыделенному из главной формы, цилиндрической микроканальной сеть была создана. Диаметры микроканалов может быть хорошо контролируются. Кроме того, первичных человеческих эндотелиальных клеток пупочной вены (HUVECs) высевают в микросхеме показали, что клетки Вдоль внутренней поверхности микроканалов в контролируемых перфузии продолжительностью периода времени от 4 дней до 2 недель.
Введение
Микрососуды, как часть системы кровообращения, опосредуют взаимодействие между крови и тканей, поддерживают метаболической активности, определяют ткани микросреду, и играют важную роль во многих здоровья и патологических состояний. Краткое изложение функциональных микрососудов в пробирке может обеспечить платформу для изучения сложных сосудистых явлений. Однако, обычные в пробирке анализов микрососудов, например, миграции эндотелиальных клеток анализы, анализы эндотелиальных формирования трубки и крысы и мыши анализов аорты кольцо, не в состоянии воссоздать в естественных условиях микрососудов в отношении трехмерной (3D) геометрии и непреры....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Изготовление фотолитографии фоторезиста Master Mold
Следующий протокол показан процесс для изготовления микроканалов с диаметром 30-60 мкм. Чтобы получить микроканальной с меньшим диаметром (менее 30 мкм), одну спин-покрытия фоторезиста необходимо.
- Передача оплавления фоторезиста из холодильника при 4 ° С в чистом помещении 24 часов перед использованием и дайте ему прогреться до комнатной температуры.
- Очистите кремниевой пластины и испечь его в течение одного часа при температуре 150 ° C, чтобы позволить ему обезвоживает. Обезвоживание поможет адгезию фоторезиста на кремниевой подложке.
- Спин-слой первым с....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Наш подход для изготовления нескольких глубины микроканальной сеть имитирует сложные 3D геометрии в естественных условиях микрососудов, в котором микроканалов имеют закругленные сечений 15. Кроме того, диаметры родителей ветвления каналов и каналов дочь примерно подчиняются закону Мюррея для поддержания потока жидкости на необходимом уровне, так что общее сопротивление канала слишком низко, скоростях потока более равномерным по всей сети 16-18. Процессов и результатов для изготовления полу.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
1. Мастер изготовления форм
Один из проектирования и руководящих принципов сосудистой морфометрией известен как закон Мюррея 16, в котором говорится, что распределение диаметре сосудов по всей сети регулируется минимальная рассмотрения энергии. В нем также говорится, что куб диаметров родитель сосуде при бифуркации равна сумме кубов диаметров дочь сосудов (
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Благодарности
Это исследование было частично поддержана Национальным научным фондом (NSF 1227359), WVU EPSCoR программы, финансируемой Национальным научным фондом (EPS-1003907), WVU ADVANCE офиса под эгидой Национального научного фонда (1007978), и WVU PSCoR соответственно. Микротехнологий работа была проделана в WVU общих исследовательских сооружений (чистых помещений объектов) и интегративной Микрофлюидных сотовой исследований на кристалле лаборатории (Microchip Lab) в Университете Западной Вирджинии. Конфокальной микроскопии было сделано в Западной Вирджинии фонда визуализации микроскопа.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| <сильно>реагент/материал фоторезист AZ Электронные материалы >AZP4620 | |||
| проявитель | AZ Электронные материалы | AZ 400K | |
| PDMS | Dow Corning Corporation | Sylgard 184 | |
| MCDB 131 Питательная среда | Invitrogen | 10372-019 | |
| NacBlue Окрашивание ядер | Invitrogen | H1399 | |
| PKH Красное окрашивание | Sigma | MINI26 и PKH26GL | |
| Фибронектин | Gibco | PHE0023 | |
| L-глутамин | Sigma | G7513 | |
| Фосфат Буферизованный Физраствор | Invitrogen | 14040-133 | |
| HEPES Буферный Солевой Раствор | Lonza | CC-5024 | |
| Трипсин/ЭДТА | Инвитроген | 25300-062 | |
| Нейтрализующий раствор трипсина | Lonza | CC-5002 | |
| Лечебный агент PDMS | Dow Corning Corporation | Sylgard 184 | |
| Первичные эндотелиальные клетки пупочной вены человека | Lonza | CC-2517 | |
| Фетальная сыворотка крупного рогатого скота | Lonza | 14-501F | |
| Разбавитель C | Sigma | CGLDIL | |
| Hoechst33342 | Инвитроген, молекулярные зонды | R37605 | |
| Дексон | Сигма | 95771 | |
| 3,5% Параформальдегид | Электронная микроскопия Наука | 15710-S | |
| Equipment | |||
| Spinner | Laurell Technologies Corporation | WS-400BZ-6NPP/ Десикатор LITE | |
| BelArt Продукция | 999320237 | ||
| инвертированный микроскоп | Nikon | Eclipse Ti | |
| Шприцевая насосная система | Гарвардский аппарат | PHD Ultra | |
| Laminar Biosafety Hood | Thermo | Scientific 1300 series A2 | |
| Планетарный центробежный миксер | Thinky | ARE-310 | |
| Печь Isotemp Fisher | Scientific | 13-246-516GAQ | |
| Оптический микроскоп | Zeiss | Invertoskop 40C | |
| Очиститель плазмы | Harrick Plasma | PDC-32G | |
| Горячая плита | Barnstead/Thermolyne Cimarec | SP131635 | |
| лазерный сканирующий конфокальный микроскоп | Zeiss | LSM 510 |
Ссылки
- Adair, T. H. Angiogenesis: Integrated systems physiology: from molecule to function to disease. , 1st edition, Biota Publishing. (2011).
- Goodwin, A. M. In vitro assays of angiogenesis for assessment of angiogenic and anti-angiogenic agents. Microvasc. Res.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
