Summary

一个渐变产生的微流体装置,细胞生物学

Published: August 30, 2007
doi:

Summary

我们描述了一个协议梯度产生的微流体装置,可以产生良好定义的微环境中的空间和时间的梯度微细。在这种方法中,梯度产生的微流体装置可用于研究细胞定向迁移,胚胎发育,伤口愈合,癌症转移。

Abstract

的制造和研究细胞行为的一个梯度产生的微流体装置的操作说明。微流体平台是一个有利的实验工具,因为它可以精确地操纵流体流动,使高通量的实验,并产生稳定的水溶性的浓度梯度。相比传统的梯度发生器,聚二甲基硅氧烷(PDMS)的基于微流体装置,可以产生生长因子具有良好定义的配置文件稳定的浓度梯度。在这里,我们开发了三个独立的进气口简单的梯度产生的微流体装置。三微合并成一个微产生浓度梯度。 isothyiocyanate荧光素(FITC)-葡聚糖的分子量类似表皮生长因子(EGF),生长因子梯度的稳定和形状被证实。我们表明,使用这种微流体装置,暴露表皮生长因子的浓度梯度成纤维细胞对高浓度的迁移。细胞迁移和细胞迁移运动的方向定位,定量评估细胞跟踪分析。因此,该梯度产生的微流体装置,可能是有益的研究和分析细胞迁移的行为。

Protocol

A.梯度产生的微流体装置微细硅晶片被视为与活性氧离子(Harrick科学30W,5分钟,NY)。 负型光刻胶(SU – 8 50,Microchem,MA)是在一个硅晶片上的1分钟1000转的旋涂。 晶圆是软的烤在65 ° C为10分钟,随后在95 ° C为30分钟一个电磁炉。 晶圆暴露在紫外线灯(200W),通过一个30微米的最小特征尺寸的透明度面具3分钟。 晶圆是出炉后在65 ° C为1分,在95 ° C为10分钟。 </…

Discussion

细胞暴露于稳定的表皮生长因子的浓度梯度,在向着更高浓度的迁移一个微流体装置。细胞跟踪分析,细胞迁移,趋化指数,细胞迁移运动的方向定位进行了调查。因此,该梯度产生的微流体平台可用于研究癌细胞转移,胚胎发育和轴突导向。

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

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).

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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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