Summary

Un dispositif microfluidique Dégradé génératrices de biologie cellulaire

Published: August 30, 2007
doi:

Summary

Nous décrivons un protocole pour la microfabrication de l'appareil de gradient générant microfluidique qui peuvent générer des gradients spatiaux et temporels bien définis microenvironnement. Dans cette approche, l'appareil de gradient générant microfluidiques peuvent être utilisées pour étudier la migration cellulaire dirigée, l'embryogenèse, la cicatrisation, et les métastases du cancer.

Abstract

La fabrication et le fonctionnement d'un dispositif de gradient générant microfluidique pour étudier le comportement cellulaire est décrite. Une plate-forme microfluidique est un outil permettant d'expérimentation, parce qu'il peut manipuler précisément les flux de fluide, permettant à haut débit des expériences, et de générer des gradients de concentration stables solubles. Comparé à des générateurs de gradient conventionnel, le poly (diméthylsiloxane) (PDMS) à base de dispositifs microfluidiques peuvent générer des gradients de concentration stable de facteurs de croissance avec des profils bien définis. Ici, nous avons développé simples gradient générant des dispositifs microfluidiques avec trois entrées séparées. Trois microcanaux combinés en un microcanal de générer des gradients de concentration. La stabilité et la forme des gradients de facteur de croissance ont été confirmées par la fluorescéine isothyiocyanate (FITC)-dextrane avec un poids moléculaire similaire au facteur de croissance épidermique (EGF). L'utilisation de ce dispositif microfluidique, nous avons démontré que les fibroblastes exposés à des gradients de concentration d'EGF migré vers des concentrations plus élevées. L'orientation directionnelle de la migration cellulaire et la motilité des cellules en migration ont été quantitativement évaluée par l'analyse des cellules de suivi. Ainsi, ce dispositif de gradient générant microfluidique pourrait être utile pour étudier et analyser le comportement des cellules en migration.

Protocol

A. microfabrication de l'appareil de gradient générant microfluidique La plaquette de Si est traitée avec du plasma d'oxygène réactif (5 min à 30W, Harrick scientifique, NY). Photoresist négatif (SU-8 50, Microchem, MA) est spin-couché à 1000 rpm pendant 1 min sur un wafer de silicium. La plaquette est douce cuit à 65 ° C pendant 10 min et ensuite à 95 ° C pendant 30 min sur une plaque chauffante. La plaquette est exposée à la lumière UV (200W) pendant 3 m…

Discussion

Les cellules exposées à des gradients de concentration stable de l'EGF dans un dispositif microfluidique migré vers des concentrations plus élevées. L'orientation directionnelle de la migration cellulaire, l'index chimiotactique, la motilité des cellules en migration ont été étudiés par l'analyse des cellules de suivi. Par conséquent, cette plate-forme de gradient générant microfluidique pourrait être utile pour étudier les métastases du cancer, l'embryogenèse, et le guidage axonal.

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

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Cite This Article
Chung, B. G., Manbachi, A., Saadi, W., Lin, F., Jeon, N. L., Khademhosseini, A. A Gradient-generating Microfluidic Device for Cell Biology. J. Vis. Exp. (7), e271, doi:10.3791/271 (2007).

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