Microfabricated المنصات الحيوي للثقافة الخلية ميكانيكيا
Summary
في هذا البروتوكول ، ونحن إثبات تلفيق مجموعة من الوظائف microactuator عموديا على النازحين الذي يستند إليه التكنولوجيا ، وكيف يمكن تعديل هذه التكنولوجيا لإجراء قاعدة إنتاجية عالية خلية ثقافة ديناميكية ميكانيكيا في كل ثقافة ثنائي الابعاد وثلاثي الابعاد نماذج.
Abstract
غير محدود القدرة على تحقيق منهجية استجابة المختبر الخليوي الى مجموعات من المحفزات mechanobiological للهندسة الأنسجة ، واكتشاف الأدوية الأساسية أو دراسات بيولوجيا الخلايا عن طريق تكنولوجيات مفاعل حيوي الحالية ، والتي لا يمكن أن تطبق في وقت واحد مجموعة متنوعة من المحفزات الميكانيكية إلى الخلايا المستزرعة. من أجل معالجة هذه المسألة ، وقد وضعنا سلسلة من المنصات microfabricated مصممة للكشف عن الآثار المترتبة على محفزات الميكانيكية في شكل عالية الإنتاجية. في هذا البروتوكول ، ونحن إثبات تلفيق مجموعة من الوظائف microactuator المشردين عموديا الذي يستند على التكنولوجيا ، وشرح كذلك كيف يمكن تعديل هذه التكنولوجيا لإجراء قاعدة إنتاجية عالية خلية ثقافة ديناميكية ميكانيكيا في كلا البلدين والأبعاد الثلاثة ثقافة نماذج ثلاثية الأبعاد.
Protocol
Discussion
رغم بسيطة من الناحية النظرية ، تصنيع الجهاز يستغرق بعض المهارة والممارسة التجريبية. لا سيما في حالة من خلية ثقافة 2D ، يمكن المواءمة بين طبقات متعددة في الجهاز يمكن أن يكون تحديا ، وخصوصا عبر مجموعة واسعة المجال. تحدث عمليا ، لا يمكن أن نحقق نجاحا محاذاة موثوق 100 ٪ معدل …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نعترف الدعم المالي من العلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث كندا والمعاهد الكندية للأبحاث الصحية (CHRPJ 323533-06) ، ومنحة دراسات عليا لبرنامج CM أونتاريو ، وكراسي البحث كندا في الدقيقة ونظم نانو الهندسة لYS ، وMechanobiology الى محكمة التحكيم الرياضية.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Sylgard 184 PDMS Monomer and Crosslinker Kit | Dow Corning | |||
| SU-8 masters | ||||
| Silanization agent: (tridecafluoro-1, 1, 2, 2-tetrahydrooctyl)-1-trichlorosilane | United Chemical Technologies | |||
| Foam pads | Craft supply stores, 1-2 mm thick | |||
| Overhead inkjet transparencies | Grand & Toy | |||
| Plexiglass plates | ||||
| C-clamp | hardware store | |||
| Micromanipulator system | Siskiyou | |||
| Custom-made vaccum mount | ||||
| Vision system, Navitar 12x zoom | Navitar | |||
| Connecting tubes | VWR International | Clay Adam Intramedic PE190 | ||
| Blunt 18G needles | Smallparts.com / Amazon Inc. | |||
| Eccentric diaphragm micropump | Schwarzer Precision | SP 500 EC-LC4.5V DC | ||
| Solenoid valves | Pneumadyne | S10MM-30-12-3 | ||
| Solenoid manifold | Pneumadyne | MSV10-1 | ||
| Function generator | ||||
| 3-(trimethoxysilyl) propyl methacrylate | Sigma | |||
| Polyethylene glycol diacrylate 3.4 kDa | Laysan Bio | |||
| Polyethylene glycol 8 kDa | Sigma | |||
| Irgacure 2959 | Ciba Specialty Chemicals | |||
| 1-vinyl-2-pyrolidinone | Sigma | |||
| Standard cell culture reagents |
References
- Unger, M. A., Chou, H. P., Thorsen, T., Scherer, A., Quake, S. R. Monolithic microfabricated valves and pumps by multilayer soft lithography. Science. 288, 113-116 (2000).
- Schaffer, J. L. Device for the application of a dynamic biaxially uniform and isotropic strain to a flexible cell culture membrane. J Orthop Res. 12, 709-719 (1994).
- Jo, B., Lerberghe, L. V. a. n., Motsegood, K., Beebe, D. Three-dimensional micro-channel fabrication in polydimethylsiloxane (PDMS) elastomer. Journal of Microelectromechanical Systems. 9, 76-81 (2000).
- Moraes, C., Sun, Y., Simmons, C. A. Solving the shrinkage-induced PDMS alignment registration issue in multilayer soft lithography. J. Micromech. Microeng. 19, 065015-065015 (2009).
- Haubert, K., Drier, T., Beebe, D. PDMS bonding by means of a portable, low-cost corona system. Lab on a chip. 6, 1548-1549 (2006).
- Bongaerts, J., Fourtouni, K., Stokes, J. Soft-tribology: Lubrication in compliant PDMS-PDMS contact. Tribology International. 40, 1531-1542 (2007).
- Moraes, C., Chen, J. H., Sun, Y., Simmons, C. A. Microfabricated arrays for high-throughput screening of cellular response to cyclic substrate deformation. Lab on a chip. 10, 227-234 (2010).
- Liu, V. A., Bhatia, S. N. Three-dimensional photopatterning of hydrogels containing living cells. Biomedical Microdevices. 4, 257-266 (2002).
- Hahn, M. S. Photolithographic patterning of polyethylene glycol hydrogels. Biomaterials. 27, 2519-2524 (2006).
- Moraes, C., Wang, G., Sun, Y., Simmons, C. A. A microfabricated platform for high-throughput unconfined compression of micropatterned biomaterial arrays. Biomaterials. 31, 577-584 (2010).
- Wipff, P. J. The covalent attachment of adhesion molecules to silicone membranes for cell stretching applications. Biomaterials. 30, 1781-1789 (2009).
- Moraes, C. Integrating polyurethane culture substrates into poly(dimethylsiloxane) microdevices. Biomaterials. 30, 5241-5250 (2009).
- Ifkovits, J. L., Burdick, J. A. Review: photopolymerizable and degradable biomaterials for tissue engineering applications. Tissue engineering. 13, 2369-2385 (2007).
