一个渐变产生的微流体装置，细胞生物学
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
- 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).
Tags
Gradient-generating Microfluidic DeviceCell BiologyCellular BehaviorMicrofluidic PlatformFluid FlowsHigh-throughput ExperimentsSoluble Concentration GradientsPDMS-based Microfluidic DevicesGrowth FactorsFluorescein Isothyiocyanate (FITC)-dextranEpidermal Growth Factor (EGF)FibroblastsCell MigrationCell MotilityCell Tracking Analysis
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).