En gradient som genererar mikroflödessystem enhet för cellbiologi
Summary
Vi beskriver ett protokoll för mikrofabrikationslaboratorier av gradient-genererande mikroflödessystem enhet som kan generera tid och övertoningar i väldefinierade mikromiljö. I detta förhållningssätt kan gradient-genererande mikroflödessystem enheten användas för att studera riktad cell migration, embryogenes, sårläkning och cancer metastaser.
Abstract
Tillverkning och drift av en gradient genererande mikroflödessystem enhet för att studera cellulära beteende beskrivs. En mikroflödessystem plattform är en möjliggörande experimentell verktyg, eftersom det kan exakt manipulera vätska strömmar, möjliggöra hög genomströmning experiment, och genererar stabila lösliga koncentrationsgradienter. Jämfört med konventionella lutning generatorer, poly (dimetylsiloxan) (PDMS)-baserade mikroflödessystem enheter kan generera stabila koncentrationsgradienter av tillväxtfaktorer med väldefinierade profiler. Här utvecklade vi enkel gradient-genererande mikroflödessystem enheter med tre olika vikar. Tre mikrokanaler kombineras till en mikrokanalplatta att generera koncentrationsgradienter. Stabiliteten och formen på gradienter tillväxtfaktor bekräftades av fluorescein isothyiocyanate (FITC)-dextran med en molekylvikt liknar epidermal tillväxtfaktor (EGF). Med hjälp av denna mikroflödessystem enhet, visade vi att fibroblaster exponeras för koncentrationsgradienter av EGF migrerat mot högre koncentrationer. Den riktade orientering cell migration och motilitet i migrerar cellerna var kvantitativt bedömts av cellen spårning analys. Således kan denna gradient-genererande mikroflödessystem enheten vara användbart för att studera och analysera beteendet hos vandrande celler.
Protocol
Discussion
Celler som utsätts för en stabil koncentrationsgradienter av fonden i en mikroflödessystem enhet migrerade mot högre koncentrationer. Den riktade orientering cell migration, kemotaxi index motilitet migrera celler undersöktes för cell tracking analys. Därför kunde denna gradient-genererande mikroflödessystem plattform vara användbart för att studera cancer metastaser, embryogenes och Axon vägledning.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Dextran-FITC | Reagent | Sigma Aldrich | FD10S | Fluorescein isothiocyanate (FITC) conjugated-dextran (10kD) |
| hr-EGF | Invitrogen | 13247-051 | human recombinant Epidermal growth factor | |
| PDMS | K.R. Anderson Co. Inc. | 2065622 | Poly(dimethylsiloxane) (PDMS), Dow Corning Sylgard 184 (8.6 lb) | |
| Negative photoresist | Microchem | SU-8 50 | ||
| Si wafer | silicone wafer, 4 inch | |||
| Petri dishes | ||||
| Polyethylene tubing | Becton Dickinon | PE 20 | ||
| PBS | Invitrogen | |||
| Fibronectin | ||||
| NIH 3T3 | cell-line | fibroblast cells | ||
| Inverted microscope | Nikon | TE 2000 |
References
- Jeon, N. L., Baskaran, H., Dertinger, S. K. W., Whitesides, G. M., Van de Water, L., Toner, M. Neutrophil chemotaxis in linear and complex gradients of interleukin-8 formed in a microfabricated device. Nat. Biotechnol. 20, 826-830 (2002).
- Lin, F., Nguyen, C. M., Wang, S. J., Saadi, W., Gross, S. P., Jeon, N. L. Effective neutrophil chemotaxis is strongly influenced by mean IL-8 concentration. Biochem. Biophys. Res. Commun. 319, 576-581 (2004).
- Chung, B. G., Flanagan, L. A., Rhee, S. W., Schwartz, P. H., Lee, A. P., Monuki, E. S., Jeon, N. L. Human neural stem cell growth and differentiation in a gradient-generating microfluidic device. Lab Chip. 5, 401-406 (2005).
- Saadi, W., Wang, S. J., Lin, F., Jeon, N. L. A parallel-gradient microfluidic chamber for quantitative analysis of breast cancer cell chemotaxis. Biomed. Microdevices. 8, 109-118 (2007).
- Chung, B. G., Park, J. W., Hu, J. S., Huang, C., Monuki, E. S., Jeon, N. L. A hybrid microfluidic-vacuum device for interfacing with conventional cell culture platform. BMC Biotechnol. 7, (2007).
