सेल सेल इंटरेक्शन चालाकी के लिए सिलिकॉन माइक्रोचिप्स

Summary

यह लेख एक सुक्ष्ममापी पैमाने पर पक्षपाती कोशिकाओं के बीच सेल सेल बातचीत गतिशील विनियमन के लिए एक प्रायोगिक दृष्टिकोण का वर्णन करता है. Hepatocytes और stromal सेल के बीच कहनेवाला संचार के हेरफेर का प्रदर्शन है. विकसित मंच विकास और रोगजनन सहित जैविक प्रक्रियाओं की एक किस्म में सेल सेल बातचीत की जांच के लिए सक्षम बनाता है.

Abstract

सेलुलर microenvironment के विकास से लगभग घातक परिवर्तन करने के लिए सभी स्तनधारी ऊतकों में सेल भाग्य और समारोह का निर्धारण करने में महत्वपूर्ण भूमिका के रूप में मान्यता प्राप्त है. विशेष रूप से, पड़ोसी stroma के साथ बातचीत जैविक घटना के एक बहुतायत में फंसाया गया है, तथापि, पारंपरिक तकनीक ऐसी बातचीत के स्थानिक और गतिशील तत्व पूछताछ करने की क्षमता की सीमा.

(आर सी) के micromechanical reconfigurable संस्कृति में, हम भागों चलती गतिशील यांत्रिक repositioning के माध्यम से सेल सेल बातचीत नियंत्रण के साथ एक micromachined सिलिकॉन सब्सट्रेट को रोजगार. इससे पहले, इस पद्धति hepatocytes और गैर parenchymal कोशिकाओं के सह संस्कृतियों में कहनेवाला संचार की जांच, समय पर निर्भर बातचीत और ^{घुलनशील} एक संकेत के लिए एक सीमित रेंज का प्रदर्शन करने के लिए लागू किया गया है.

यहाँ, हम विस्तार से तैयारी और आर सी प्रणाली के उपयोग का वर्णन. हम डिवाइस चिमटी, अंतर और संपर्क विन्यास के बीच actuating सहित का उपयोग कर हिस्से के प्रदर्शन से निपटने के द्वारा शुरू (सेल आबादी 80 सुक्ष्ममापी एक संकरी खाई से अलग है, या सीधे घनिष्ठ संपर्क में है). अगला, संस्कृति substrates के लिए तैयारी की प्रक्रिया के विस्तार, हम और बहु ​​कदम सेल बोने प्रक्रिया मिला हुआ सेल monolayers प्राप्त करने के लिए आवश्यक है. जीना माइक्रोस्कोपी का उपयोग करना, हम तो अलग संभव प्रायोगिक विन्यास के बीच कोशिकाओं के वास्तविक समय हेरफेर वर्णन. टोल्यूनि और पिरान्हा सफाई, polystyrene, कोटिंग, और ऑक्सीजन प्लाज्मा उपचार: अंत में, हम क्रम में आवश्यक कदम करने के लिए पुनः प्रयोग के लिए युक्ति सतह पुनर्जन्म का प्रदर्शन.

Protocol

सेल संस्कृतियों की तैयारी:

1. सिलिकॉन प्लाज्मा इलाज polystyrene के साथ लेपित भागों के साथ शुरू करो.
2. उपयुक्त बाह्य मैट्रिक्स प्रोटीन के साथ कोट भागों वांछित कोशिका प्रकार की कुर्की का समर्थन करने के लिए. Hepatocytes के लिए, 50 कोलेजन-1 / छ मिलीलीटर 37 पर समाधान ° 45 मिनट के लिए सी में सेते हैं. 3T3 fibroblasts के लिए, कोई मैट्रिक्स की जरूरत है.
3. संपर्क विन्यास में पूरक भागों के साथ भागों लॉक.
4. बाँझ बनाना करने के लिए 10 मिनट की एक न्यूनतम के लिए 70% इथेनॉल में भिगोएँ. सेल संस्कृति मीडिया में DDH ₂ हे, और 1x 2x कुल्ला.
5. उचित संस्कृति माध्यम में 500.000 कोशिकाओं / एमएल के एक एकाग्रता में बीज कोशिकाओं. संस्कृति 12 अच्छी तरह से थाली के प्रत्येक अच्छी तरह से में 1 मिलीलीटर का उपयोग करें.
6. 1 घंटे के लिए सेते हैं, फिर निलंबित कोशिकाओं को हर 15 मिनट के समान रूप से मिलाते हुए.
7. यदि कोई मिला हुआ monolayer 1 घंटे के बाद नहीं हासिल की है, एक ताजा निलंबन के साथ सेल निलंबन और दोहराने बोने aspirate. दोहराएँ जब तक वांछित सेल घनत्व हासिल किया गया है.
8. पूरक भागों निकालें. ताजा कुओं भागों स्थानांतरण और कोशिकाओं का पालन करने के लिए और पूरी तरह से फैल अनुमति करने के लिए रातोंरात सेते हैं.
9. प्रपत्र या तो अंतराल या संपर्क विन्यास में उपयुक्त भागों को बंद करके सह संस्कृतियों. विन्यास संस्कृति दौरान किसी भी वांछित बिंदु पर परिवर्तित किया जा सकता है.
10. जब मीडिया बदल रहा है, देखभाल करने के लिए कोशिकाओं रूप में कम समय के लिए सूखी छोड़ संभव के रूप में, अधिमानतः सिर्फ एक दूसरे या दो. एक हाथ से बाहर द्रव ड्रा और तुरंत दूसरे हाथ का उपयोग कर मीडिया की जगह.

पुन: उपयोग के लिए प्रसंस्करण सिलिकॉन भागों:

1. ब्लीच और पानी के साथ rinsing में भिगोने के द्वारा कोशिकाओं पट्टी.
2. भागों पूरी तरह से सूखे की अनुमति दें. टोल्यूनि में 2 से polystyrene पट्टी घंटे के लिए भिगोएँ.
3. 120 डिग्री सेल्सियस तक गर्म: पिरान्हा (एच ₂ अतः ₄ 1:02 ₂ एच ₂ हे) समाधान में साफ
4. DDH ₂ ओ की एक सतत प्रवाह के अंतर्गत 15 मिनट के लिए कुल्ला यदि आप polystyrene तुरंत जमा नहीं जा रहे हैं, पानी में भागों की दुकान.
5. टोल्यूनि में 100 मिलीग्राम / एमएल polystyrene भंग. Polypropylene शंक्वाकार में 1 घंटे के बारे में, या जब तक पूरी तरह भंग के लिए भंवर. एक छोटी सी समाधान का अधिक से अधिक 1 मिलीलीटर हर 10 भागों के लिए आवश्यक है.
6. 30 सेकंड के लिए 2400 rpm पर व्यक्तिगत सिलिकॉन भागों पर स्पिन कोट polystyrene समाधान.
7. 120 डिग्री सेल्सियस पर कम से कम 5 घंटे के लिए बनाओ
8. 1 मिनट के लिए ऑक्सीजन प्लाज्मा (200 mTorr, डब्ल्यू 200) के साथ समझो.

Discussion

इस प्रणाली अनूठी है कि यह ऊतक के स्थानिक संगठन को गतिशील रूप से सेलुलर स्तर पर चालाकी से किया जा के लिए सक्षम बनाता है. नतीजतन, इस डिवाइस उपन्यास जैविक प्रयोगों की एक संख्या के लिए सक्षम है, कहनेवाला संकेत गतिशीलता, संपर्क मध्यस्थता बनाम घुलनशील संकेत, सेल भाग्य का निर्णय, विष विज्ञान, और सेलुलर crosstalk जैसे विषयों फैले. इस डिवाइस व्यापक रूप से generalizable संस्कृति सब्सट्रेट के बाद से मानक टिशू कल्चर प्लास्टिक चाहिए और प्रणाली मानक संस्कृति तरीके और assays के साथ संगत है. इसलिए, हम मानते हैं कि इस मंच के व्यापक हित के कई अलग अलग कोशिकाओं और ऊतकों के बीच सेल सेल बातचीत के अध्ययन के लिए एक उपकरण के रूप में किया जाएगा.

Materials

Name	Type	Company	Catalog Number	Comments
Silicon Comb Substrates	Tool	N/A	N/A	Parts are available for collaborative research projects. Please contact Elliot Hui (eehui @ alum . mit . edu) or Sangeeta Bhatia (sbhatia @ mit . edu).