April 22nd, 2014
Эта технология 3D-микрофлюидной печати печатает массивы клеток на погруженных поверхностях. Мы описываем, как массивы ячеек доставляются микрофлюидно в 3D-проточных ячейках на погруженные поверхности. Путем печати на погружных поверхностях были получены клеточные микрочипы, которые позволяют проводить скрининг лекарств и оценку цитотоксичности во множестве областей.
Общая цель этой процедуры заключается в печати трех Т-трех фибробластов на поверхности, покрытой сывороткой. Это достигается путем предварительного нанесения сыворотки предварительной адсорбции на поверхность культуры ткани. Второй шаг заключается в нанесении суспензии фибробластов на поверхность с помощью микроспоттера непрерывного действия с последующей инкубацией клеток при температуре 37 градусов Цельсия в течение двух часов.
Затем напечатанные клетки, а также клетки, засеянные с помощью стандартной клеточной культуры, окрашиваются йодидом пропидия и визуализируются под инвертированным микроскопом для сравнения. В конечном счете, флуоресцентная микроскопия используется для оценки жизнеспособности, плотности и морфологии клеток в соответствующие моменты времени. Основное преимущество этой технологии по сравнению с существующими методами, такими как печать на булавках, заключается в том, что печатающая головка образует уплотнение на поверхности, что позволяет печатать ячейки во время погружения в питательную среду.
В то время как погружная печать клеток полезна для скрининга новых кандидатов в лекарственные препараты на безопасность и эффективность, погружная печать в целом также полезна для других применений. Например, мы можем анализировать новые кандидаты в лекарства на фоне срезов тканей или использовать их в качестве модели для систем органов. Например, модель обильности печени.
Как правило, люди, плохо знакомые с этим методом, испытывают трудности, потому что во время грунтовки принтера и печати клеток воздух не может попасть в линии или может вызвать гибель клеток. Для начала NIH три Т три клетки в течение двух-трех минут на встряхивающей водяной бане при температуре 37 градусов Цельсия. Повторно суспендируйте клетки в пяти миллилитрах полной среды и центрифугируйте при 1500 G в течение трех минут.
Удалите надосадочную жидкость клетки, не потревожив клеточную гранулу. Затем повторно суспендируйте клетки в пяти миллилитрах среды и перенесите 10 микролитров клеточной суспензии в микроцентрифужную пробирку объемом 0,5 миллилитров. Далее добавьте в клеточную суспензию 10 микролитров триама синего и размешайте кончиком пипетки-пипетки 10 микролитров окрашенных клеток в камере гемоцитометра.
Прежде чем подсчитывать ячейки с 10-кратным увеличением, посчитайте живые ячейки, которые напоминают маленькие белые шарики на четырех из девяти больших квадратов. Учитывайте только те живые клетки, которые не выглядят темно-синими из-за синего пятна триппена. Рассчитайте среднее количество клеток на большой квадрат, в результате чего количество клеток умножить на 10 000 клеток на миллилитр в исходной клеточной суспензии.
Затем затравливаются клетки с плотностью 100 000 клеток на миллилитр с общим количеством пяти миллилитров в каждой колбе Т 25. Перед началом экспериментов культивируйте клетки до уровня от 70 до 80% плавности. Для подготовки печатной поверхности с помощью маркера следует отметить прямоугольник размером с печатающую головку на дне ткани, обработанной культурой полистирола 12.
Хорошо наденьте пипеткой 50 микролитров фетальной бычьей сыворотки на прямоугольный участок и распределите его по всей области. С помощью наконечника оставьте планшет для лунки в стерильном биозащитном колпаке на ночь, чтобы пятно сыворотки полностью высохло. Чтобы начать печать под водой, промойте печатающую головку дистиллированной водой.
Затем наполните 60-миллиметровую чашку Петри дистиллированной водой и пристыкуйте печатающую головку к поверхности, чтобы пролить дистиллированную воду через каждую из линий в течение двух минут со скоростью 150 микролитров в минуту с помощью пневматического насоса. Затем слейте воду из чашки Петри и наполните ее чистой водой. Затем трижды переместите печатающую головку вверх и вниз в воде.
Прикрепите центр печатающей головки к пятну, покрытому сывороткой, в заранее подготовленной 12-луночной пластине. Затем загрунтуйте печатающую головку с помощью Prewarm. Готовый медиа по 300 микролитров на канал.
При выполнении нескольких отпечатков добавьте отбеливающий ополаскиватель в дополнение к водному ополаскивателю между отпечатками. Приступайте к печати взвешенных клеток в концентрации 50 000 клеток на миллилитр на поверхность и со скоростью 60 микролитров в минуту. 100 микролитров на канал.
После клеточной печати поместите печатающую головку, оставленную пристыкованной к поверхности, и коллектор в инкубатор для клеточных культур. Установите на 5% углекислого газа и 37 градусов Цельсия на два часа. После двухчасовой инкубации снимите печатающую головку и накройте чашку для культуры крышкой.
Время извлечения печатающей головки считается точкой нулевого часа. Для сравнения также проводится стандартная клеточная культура. Добавьте один миллилитр предварительно подогретой среды в одну из 12-луночных пластин сыворотки, затем возьмите один миллилитр оставшейся клеточной суспензии и пипетируйте ее в одну лунку из 12-луночной пластины.
В результате получится культура, содержащая 50 000 клеток в чашке. Поместите планшет для культивирования клеток в инкубатор при температуре 37 градусов Цельсия на два часа. После двухчасовой инкубации начните отсчитывать время для обеспечения согласованности между напечатанными и посевными образцами.
Это считается временной точкой нулевого часа. Через 0, 2, 24 и 48 часов подготовьте клетки каждого из двух методов визуализации путем окрашивания йодидом пропидия, который встраивается только в ядро мертвых клеток. Во-первых, аккуратно промойте клетки три раза одним миллилитром фосфатного воздушного раствора с кальцием и магнием, чтобы удалить любой мусор.
Далее в каждый питательный сосуд добавьте по одному миллилитру предварительно подогретой питательной среды, а затем по одному микролитру йодида пропидиума. Стоковым раствором инкубируют клетки, окрашенные йодидом пропидия при 37 градусах Цельсия, в течение 10 минут перед визуализацией клеток с помощью инвертированного микроскопа при 10-кратном и 40-кратном увеличении. Наконец, выбросьте клетки в подходящий контейнер для биологически опасных веществ.
Клеточную линию фибробластов, три Т-три клетки NIH, печатали или засеивали на погружную поверхность. После печати и посева клетки были визуализированы для оценки плотности и морфологии в соответствующие моменты времени. Изображения показали, что клетки обладают почти идентичными фенотипами в каждый момент времени и при каждом увеличении.
На основании этих цифр было определено, что эффективная печать минимальна. Жизнеспособность клеток оценивали с помощью окрашивания йодидом пропидия и показали, что жизнеспособность напечатанных клеток существенно не отличалась от сидячих клеток для каждого временного момента. Основное различие между двумя методами прикрепления клеток к поверхности заключается в плотности ячеек.
Плотность напечатанных ячеек уменьшается за два часа более чем на 50% как в сидячих, так и в печатных ячейках. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить причину этого снижения. Тем не менее, общее соотношение плотности печати по сравнению с затравленным остается значительно выше.
Плотность напечатанных ячеек в проточной ячейке была примерно в 10 раз плотнее в каждый момент времени, чем затравленные ячейки, рассматривающие ячейки, печатались с той же плотностью, что и затравка, но на меньшей площади. В конечном моменте времени клетки имеют одинаковую плотность, что, вероятно, связано с подвижностью клеток и ограничениями потребления ресурсов. С момента своего развития этот метод проложил путь для исследователей в области разработки лекарств для изучения влияния токсичности и эффективности лекарств на клетки и раковые средства, сердечные заболевания и другие области, пользующиеся большим спросом.
Используя погружную клеточную печать в сочетании с другими технологиями, такими как адгезия, программируемая клеточная адгезия, мы можем расширить охват этого метода до суспензионных клеток для расширенного поиска лекарств и скрининга разработки. После просмотра этого видео у вас должно сложиться четкое представление о том, как печатать ячейки с помощью нашей техники погружной печати.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Это исследование представляет новую 3D технологию микроfluidic печати, которая позволяет печатать массивы клеток на погружённые поверхности. Этот метод облегчает скрининг лекарств и оценку цитотоксичности, позволяя точную доставку клеток в контролируемой среде.