שיטת לתרבות monolayer תא האנדותל לאורך כל פני השטח הפנימי של המכשיר 3D microfluidic עם כלי הדם בגודל הערוצים (<30 מיקרומטר) מתואר. זה<em> במבחנה</em> מודל microvasculature מאפשר לימוד אינטראקציות Biophysical בין כדוריות הדם, תאים אנדותל, וגורמים מסיסים מחלות המטולוגיות.
ההתקדמות טכניקות microfabrication אפשרו את הייצור של מערכות microfluidic זולים לשעתקו לעריכת ניסויים ביולוגיים ביוכימיים ב 1,2 מיקרו nanoscales. בנוסף, מיקרופלואידיקה יש גם שימש במיוחד כדי לנתח באופן כמותי תהליכים המטולוגיות ואת כלי הדם, בגלל היכולת שלהם לשלוט בקלות על הסביבה fluidic דינמית תנאים ביולוגיים 3-6. לפיכך, החוקרים השתמשו ולאחרונה מערכות microfluidic ללמוד deformability תא דם, תא צבירה הדם, זרימת הדם כלי הדם, ודם תא האנדותל אינטראקציות סלולריים 6-13. עם זאת, מערכות אלו microfluidic גם לא כלל לתאי אנדותל בתרבית או היו גדולים יותר רלוונטי sizescale תהליכים פתולוגיים כלי הדם. פלטפורמת microfluidic עם לתאי אנדותל בתרבית במדויק משחזר את הסלולרי, פיזית, hemodynבסביבה של amic microcirculation נדרש כדי לקדם את ההבנה שלנו של פתופיזיולוגיה biophysical הבסיסית של מחלות המטולוגיות הקשורות microvasculature.
כאן אנו מדווחים על שיטה ליצור "endothelialized" במודל חוץ גופית של microvasculature, תוך שימוש פשוט, תהליך אחד microfabrication המסכה יחד עם טכניקות סטנדרטיות אנדותל התרבות תאים, ללמוד פתולוגיים אינטראקציות כלי הדם Biophysical המתרחשים במחלות המטולוגיות. זה "microvasculature על שבב" מספק חוקר assay חזקים כי שולט היטב ביולוגית, כמו גם התנאים Biophysical ומתופעל באמצעות משאבת מזרק סטנדרטי brightfield / מיקרוסקופ פלואורסצנטי. פרמטרים כגון המודינמים תנאי microcirculatory, סוג תא האנדותל, תא דם מסוג (ים) וריכוז (ים), תרופות מעכבות / ריכוז וכו ', יכולים להיות לשלוט בקלות. ככזה, microsystem שלנו מספקשיטה כמותית לחקור תהליכי מחלה שבה זרימת כלי הדם נפגעת בשל שינויים הידבקות התא, צבירה, לבין deformability, יכולת זמינה עם מבחני הקיימים.
מערכת microdevice endothelialized שלנו הוא המתאים ביותר בעת שימוש בשילוב עם בניסויים vivo, ואת הגישה הרדוקציוניסטית שלה עשוי לעזור להבהיר את המנגנונים Biophysical של תהליכים המטולוגיות כי הם נצפו בבני אדם ומודלים של בעלי חיים. יתר על כן, המערכת שלנו אינה ללא מגבלות. למשל, ערוצי microflui…
The authors have nothing to disclose.
אנו מודים ט האנט, מ 'רוזנבליט, ואת מעבדת לאם על עצתם דיונים מועילים. אנו מכירים את התמיכה של ג 'ספינר המכון אלקטרוניקה ננוטכנולוגיה במכון הטכנולוגי של ג'ורג'יה. תמיכה כספית עבור עבודה זו ניתן על ידי מענק NIH-K08 HL093360, הפרס REAC קליפורניה בסן פרנסיסקו, פיתוח Nanomedicine NIH מרכז פרס PN2EY018244, ומימון מהמרכז לביולוגיה תא האנדותל של בריאות לילדים של אטלנטה.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
blunt point needle | OK International | 920050-TE | Precision TE needle 20 Gauge x 1/2″, pink |
dextran | Sigma-Aldrich | 31392 | |
Fibronectin | Sigma-Aldrich | F0895 | |
Hole puncher (pin vise) | Technical Innovations | ||
Human umbilical cord endothelial cells (HUVECs) | Lonza | CC-2519 | |
Plasma cleaner | Plasma | PDC-326 | |
Polydimethylsiloxane (PDMS) | Fisher Scientific | NC9285739 | Sylgard 184 Silicone Elastomer KIT |
Sigmacote | Sigma-Aldrich | SL2 | |
SU-8 2025 | Microchem | Y111069 | |
SU-8 Developer | Microchem | Y020100 | |
Syringe pump | Harvard Apparatus | 70-3008 | PHD-ULTRA |
tubing(larger) | Cole-Parmer Instrument Company | 06418-02 | Tygonreg microbore tubing, 0.020″ ID x 0.060″ OD |
tubing(smaller) | Cole-Parmer Instrument Company | 06417-11 | PTFE microbore tubing, 0.012″ ID x 0.030″ OD |