Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Микрожидком Платформа с высокой пропускной способностью изоляции одноклеточные и культуры

11.2K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/54105

⸱

16 июня 2016 г.

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем протокол для выделения и культивирования одиночных клеток с помощью микрофлюидной платформы, в котором используется новая концепция дизайна микролунок, обеспечивающая высокоэффективную изоляцию одиночных клеток и долгосрочное клональное культивирование.

Аннотация

Изучение гетерогенности одиночных клеток имеет решающее значение для многих биологических вопросов, но технически сложно. Таким образом, существует потребность в простом, но высокопроизводительном методе для проведения экспериментов с культурами одиночных клеток. В данной работе мы представляем стратегию на основе микрофлюидных чипов для высокоэффективной изоляции одиночных клеток (~77%) и демонстрируем ее способность выполнять долгосрочный анализ одноклеточной культуры (до 7 дней) и клеточной гетерогенности с использованием клоногенного анализа. Эти приложения были продемонстрированы с мышиными нервными стволовыми клетками KT98 и раковыми клетками человека A549 и MDA-MB-435. Высокая эффективность выделения одиночных клеток и долговременная культурационная способность достигаются за счет использования микролунок различных размеров в верхней и нижней части микрофлюидного канала. Малая микролуночная матрица предназначена для точной изоляции одиночных клеток, а большая микролуночная матрица используется для клональной культивирования одиночных клеток в микрофлюидном чипе. Эта микрофлюидная платформа представляет собой привлекательный подход для применения в культурах одиночных клеток благодаря гибкости регулируемых пространств для клеточных культур для различных стратегий культивирования без снижения эффективности изоляции.

Введение

В настоящее время размещения отдельных клеток по отдельности в ферментационной пространстве обычно достигается за счет использования ограниченного разведения или флуоресценции активированного сортировки клеток (FACS). Для многих лабораторий, предельное разведение является удобным методом, так как он требует только пипеткой и тканевые культуры пластины, которые легко доступны. В этом случае суспензию клеток серийно разводили до соответствующей плотности клеток, и затем помещают в культуральные лунки с помощью ручной пипетки. Эти отдельные клетки , разделенные на отсеки, затем используются для анализа клеток, таких как генетической гетерогенности скрининг 1 ....

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

Протокол

Примечание: Конструкции фотошаблонов для изготовления нашей микрожидком устройства были сделаны с использованием системы автоматизированного проектирования программного обеспечения (САПР). Проекты были затем использованы для изготовления фотошаблонов хромовые с использованием коммерческих услуг. Эти PDMS устройства были сделаны с использованием мягких методов литографии. 11

1. Изготовление пресс-форм Мастер литографией

  1. До начала процесса 12 фотолитографии используют 4- х дюймовых кремниевых пластин в качестве подложки и обезвоживают пластин в обычной печи при 120 ° С в течение 10 мин.
  2. Очистите об....

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

Результаты

Микрожидкостных платформа для изоляции и культуры одноклеточной содержит микроканале (200 мкм в высоту) с двумя наборами микролуночные массивов (рис 2А). Два набора микролуночные массивов, называются захвата-луночные (25 мкм в диаметре и 27 мкм по глубине) и культуры-луночные (285 мкм в диаметре и в глубину 300 мкм) для выделения одной клетки и культуры, соответственно, и каждый захват-хорошо расположен в центре культуральную-хорошо , когда видно из виду сверху (.......

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

Обсуждение

Системы устройств Микропланшетные на основе 6,14 были использованы для манипулирования одноклеточных и анализа, такие как крупномасштабной одной клетки захвата 6 и пролиферации одного гемопоэтических стволовых клеток 15. Несмотря на то, также размер, количество и форма могут быть приспособлены для конкретных применений, эффективность изоляции одноклеточного всегда под угрозу , когда размер скважины увеличивается. 9,15

Чтобы преодолеть это ограничен.......

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

Эта работа была поддержана грантом от Национальных научно-исследовательских институтов здравоохранения (03-A1 BNMP11-014).

....

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Программное обеспечение AutoCADAutodeskAutoCAD LT 2011Артикул 057C1-74A111-1001
Кремниевая пластина Корперация EltechSPE0039
Обычная печьYEONG-SHIN компанияovp45
Плазменный очистительNordsonAP-300Настольная система плазменной обработки
SU-8 50 негативный фоторезистMicroChemY131269
SU-8 100 негативный фоторезистMicroChemY131273
Spin CoaterSynrex Co., ООО.SC-HMI 2" ~ 6"
Горячая плитаYOTEC компанииYS-300S
Msak alignerDeya Optronic CO.А1К-5-МДА
СУ-8 разработчикGrand Chemical CompaniesGP5002-000000-72GCПропиленгликоль монометиловый эфир ацетат
Сканирующий лазерный профилометрKEYENCEVK-X 100
ТрихлорсиланGelest, IncSIT8174.0Тридекафтор-1,1,2,2-тетрагидрооктил. Рискованный. Разъедает дыхательные пути, бурно реагирует с водой.
ЭксикаторBel-Art ProductsF42020-0000Компактный вакуумный эксикатор 190  мм белая основа
Полидиметилсилоксан (PDMS) наборDow corningSylgard 184
Harris Uni-CorePuncher Ted Pella Inc.15072с внутренним диаметром 0,75 мм
Съемная лента3M CompanyScotch съемная лента 811
СтереомикроскопLeica Microsystems LeicaE24
Бычья сыворотка альбумин (BSA)Bersing TechnologyALB001.500
DMEM базальная средаGibco12800-017
Фетальная бычья сывороткаThermo HycloneSH30071.03HI
АнтибиотикиBiowestL0014-100Глутамин-пенициллин-стрептомицин
Рекомбинантная смесь ферментовИнновационная клеточная технологияAM-105Accumax
DiIC12(3) краситель клеточной мембраныBD Biosciences354218Используется в качестве клеточного трекера
Шприцевой насосГарвардский аппарат703007
пластика шприц (1 мл)BD Biosciences309659
тупые иглы 23 калибраEver Sharp Technology, Inc.Трубка TD21
из политетрафторэтенового (ПТФЭ)Ever Sharp Technology, Inc.Внутренний диаметр ТФТ-23Т, 0,51  миллиметр; наружный диаметр, 0,82  миллиметр

Ссылки

  1. Meacham, C. E., Morrison, S. J. Tumour heterogeneity and cancer cell plasticity. Nature. 501 (7467), 328-337 (2013).
  2. Vermeulen, L., et al. Single-cell cloning of colon cancer stem cells reveals a multi-lineage differentiation capacity. P Natl Acad Sci USA

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

Перепечатки и разрешения

Теги

Микрофлюидный чипвысокопроизводительное культивированиемассив микролуноклунки для захвата клетокгравитационная загрузкаизготовление из PDMSплазменное соединениеклональное культивированиеанализ гетерогенности