August 30th, 2007
Мы опишем протокол для микротехнологий градиента генерирующих микрожидкостных устройств, которые могут генерировать пространственные и временные градиенты в четко определенных микроокружения. При таком подходе, градиент генерирующих микрожидкостных устройство может быть использовано для изучения направлены миграции клеток, эмбриогенез, заживление ран и рака метастазы.
Меня зовут Цзян. Я работаю научным сотрудником в Гарварде и Массачусетском технологическом институте по здравоохранению, науке и технологиям. Меня зовут Амир Манчи, и я студент бакалавриата, профессор лаборатории SANE в Гарварде, Массачусетский технологический институт, отделение медицинских наук и технологий.
На этом слайде показана схема процесса изготовления устройства, поэтому я просто накручиваю покрытие SUA 50 поверх паров силикона, а затем накладываю маску на место поверх паров силикона, а затем подвергаю воздействию UUV и проявляю. Мы можем, наконец, достать, положите эти прокладки на пары силикона. После этого мы можем просто отлить PDMS, а затем ползать, запекать и немного пробивать пуансон, а затем мы можем просто склеивать, доставлять поверх соединения между устройством PDMS и глазом прямого с помощью кислородной плазмы.
Итак, сейчас мы находимся в комнате микропроизводства внутри лаборатории, и мы начнем с создания нескольких слоев PDMS. Под PDMS я подразумеваю настоящий научный термин полиметилсубоксан, и это органический полимер. Это наиболее широко используемый органический полимер на основе кремния.
На самом деле это смесь двух разных веществ: смесь основы из силиконового эластомера и отвердителя на силиконовом эластоме. Таким образом, соотношение составляет 10 от основания и один от отвердителя. Нам нужно около 10 грамм основы и, соответственно, нам нужно около одного грамма эластомерного отвердителя, и я попробую смешать эту основу и отвердитель, которые можно носить друг с другом.
Я буду использовать пипетки. Итак, теперь, когда смесь готова, я собираюсь налить ее поверх кремниевой пластины. Идея заключается в том, что эти кремниевые пластины имеют некоторые узоры поверх них.
Они на самом деле помогают полимеру PDMS получить рисунок, и мы используем эти узоры для того, чтобы иметь каналы и канавки и любой другой узор, который нам нужен на этих полимерах. Итак, следующий шаг: поскольку у нас много пузырьков внутри этой смеси, мы попробуем поместить ее в вакуум, чтобы избежать этих пузырьков внутри нашего полимера. Я собираюсь поместить гели PDMS на кремниевую пластину внутри вакуумной камеры.
Я закрою камеру и открою вакуум. После того, как пузырьки исчезнут, может быть, примерно через пару минут, мы поместим его в духовку на ночь, температура которой составляет около 70 градусов по Цельсию, и это заставит их застыть. Я хочу, чтобы вы обратили внимание на эти три разные резервные войны, чтобы сделать градиенты так, чтобы у нас была нулевая концентрация на одной стороне, и у нас было определенное количество концентрации на этой стороне, и мы бы равномерно двигались к ней, и мы нанесли бы небольшой удар на другом конце. что и было бы нашей отдушиной в данном случае.
Следующим шагом будет вырезание одного из этих шаблонов и перенос в блюдо патриота, поверхностями которого будет выкройка вверх. Итак, я надеюсь, что вы можете увидеть три входа и один выход, которые я объяснил вам на этой схеме. Мы будем использовать маленькие пуансоны для нашего входа, чтобы иметь возможность использовать полиэтиленовые трубки, а я собираюсь использовать большие пуансоны для моего выхода, чтобы иметь резервную войну.
Итак, мы начнем с первого входа. Я собираюсь сделать пробойник, то же самое со вторым, а также еще один маленький пробойник для третьего. Последний, последний шаг – сделать большой удар на выходе.
Итак, как только мы закончим, у нас есть слой A-P-D-M-S, который является верхним слоем, и я собираюсь использовать еще один слой стекла внизу. И эти микрослайды будут моим нижним слоем на микрофолиевых устройствах. Теперь мы находимся в комнате микропроизводства, и у меня есть один слой стекла и один слой PDMS, и я хочу прикрепить их друг к другу.
Сейчас мы будем использовать аппарат под названием плазменный очиститель. Что произойдет внутри камеры, так это то, что плазма поможет нарушить слабый поверхностный баланс и заменить его высокореактивными химическими группами, и поверхность на самом деле окажется гидрофильной. Что произойдет прямо сейчас, так это то, что я возьму пресс-форму PDMS, которая была верхним слоем и у которой было несколько каналов внутри, и я вытащу ленту, которую я положил раньше, чтобы предотвратить прилипание пыли к нашей форме.
Я собираюсь поместить его внутрь камеры. Следующее, что нужно сделать, это сделать слой стекла, который представляет собой предметное стекло микроскопа, и это будет наш нижний слой внутри устройства. Поэтому я собираюсь поместить его внутрь камеры.
И я закрываю камеру полностью, как только она закрывается, сначала включаю питание, а затем насос, а затем мы должны вернуться к этой машине примерно через пять минут. Что я сделаю, так это захочу выключить машину. Поэтому я сначала выключаю насос, а затем электричество, и я открываю камеру.
Этот звук на самом деле возникает из-за отрицательного давления, которое было приложено во время процесса внутри камеры. Итак, я уберу разные слои и хочу соединить их вместе. Поскольку стекло является нижним слоем, я возьму его в левую руку и починю, а затем возьму слой PDMS и положу его поверх слоя стекла.
Но так как, на самом деле, узоры сейчас обращены вверх, я как бы инвертирую слой PDMS. Я помещу его на стекло после того, как прижму их друг к другу. Они очень легко прикрепляются, и одним из преимуществ этого процесса плазменной обработки является адгезионная прочность и долговечность.
Вот так это выглядит в конце. Итак, опять же, это наши входы, и это у меня на выходе, и мы готовы перейти к следующему шагу. Волокно варится внутри устройства, а затем для инкубатора в течение одного часа, а затем необходимо извлечь образец SIM из инкубатора через один час, а затем поместить в рыбу корм для культуры и затем приготовить раствор.
Чтобы сделать решение EGF, мы просто поместили две питательные среды как Azure, поскольку мы просто поместили 15 нанограмм на EGF и 10 микромоляров 50 D. Это решение очень сильно для визуализации градиента EGF по всему каналу. Затем мы просто берем два мельничных носителя, виртуальные носители и помещаем сюда еще два мельничных носителя. Эти два сеанса только нормальные культуры, нормальные, нормальные инфузии культур в устройство.
Итак, я снимаю пузырь, снова подключаюсь, этот также мобильный пузырь M снова опускается. А затем я просто использую 15 нанограмм EGF и 10 микромолярных фи декс и два мил среды из еды на вынос, образец и вставляю шприц, и тогда вы знаете пузырь. А затем просто переключайте решение, переключайтесь обратно.
Раствор поступает в шприц газового типа и нажимает SH несколько раз, чтобы удалить пузырь, сначала сюда попадает все раствор шприца, а затем переключает стержень и раствор через трехходовой стержень, а также трубку и раствор, выходящий из трубки. А затем после того, как смесь выйдет, раствор выйдет, мы можем просто вставить трубку в устройство My Predict и тогда все три решения будут одинаковыми. Можно просто аккуратно подсоединить, подсоединить входную сетку инфузионного канала.
Итак, наконец, два – это нормальное культурное средство. Один из них — культуральная среда с EGF и для подтверждения градиентного профиля EGF. Это клетка в сетке, клетка в сетке.
Это приведет к выходу клетки, поэтому градиент генерируется с использованием трех центральных каналов, а затем генерируется град внутри области ячейки. Итак, обычно то, что я хочу, мы просто делаем посадку клетки, подвеску клетки, посадку выходного отверстия, а затем мы можем просто аккуратно всасывать сетку, и тогда ячейка проходит через область клетки, автоматически садится, и они оседают на покрытие, а затем убеждаются, что ваша ячейка полностью распространяется. И после изготовления, после того, как мы убедились, что клетка полностью распространяется, мы можем просто начать ввод, а затем изучать миграцию клеток с помощью радиогенерирующего устройства.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
В этой статье описан протокол микроизготовления градиент-генераторной микрофлюидной устройства. Это устройство может создавать пространственные и временные градиенты в четко определенной микросреде, способствуя исследованию различных биологических процессов.
Gradient-generating microfluidic devices enable precise spatial control of soluble factors, supporting high-confidence interrogation of cell migration and signaling pathways in early discovery. This platform enhances predictive confidence in target validation and mechanistic de-risking by providing reproducible, quantitative environments for cellular response assessment. Integration of such devices into discovery workflows accelerates portfolio triage and risk-adjusted advancement decisions for cell behavior-modulating therapeutics.
This microfluidic gradient platform fits within the early discovery to lead identification continuum, supporting both hypothesis-driven target validation and assay development for cell migration studies.