Method Article

Micropatterning ve 3D mikrodamarlar Meclisi

DOI:

10.3791/54457

⸱

September 9th, 2016

 ,  ,  , 
1Department of Bioengineering, University of Washington, 2Center for Cardiovascular Biology, Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine, University of Washington

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu el yazması endotele fizyolojik özelliklerini recapitulate mikrodamarlar mühendisi bir enjeksiyon kalıplama yöntemi sunar. Mikroakışkan tabanlı süreç böyle akışı, hücresel kompozisyon, geometri ve biyokimyasal geçişlerini olarak Uyarlanabilen koşullar, patent 3D damar ağları oluşturur. üretim süreci ve potansiyel uygulama örnekleri açıklanmıştır.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nitro platformlarda, endotel hücreleri, vasküler biyolojisi ölçüde 2B endotelyal hücre kültürü ile sınırlıdır çalışma polimer veya cam bazlı substratlar ve hidrojel-bazlı tüp oluşumu testleri ile odaları akar. Bu testlerin, bilgilendirici olurken, vasküler fonksiyonun düzenlenmesinde önemli rol oynarlar lümen geometri, uygun hücre dışı matriks ve çok hücreli yakınlığı, recapitulate yok. Bu yazıda 100 um mertebesinde çapları ile mühendislik damarları üretmek için bir enjeksiyon kalıplama yöntemi tarif etmektedir. Mikrodamarlar Ben hidrojel kollajen yerel türü içinde gömülü bir mikroakışkan kanal endotel hücrelerin ekim tarafından üretilmektedir. oluşumu kanal önce kollajen matris içinde parankimal hücreler dahil olarak, belirli bir doku microenvironments modellenmiştir incelenebilir. hidrodinamik özellikleri ve medya kompozisyon ek modülasyon istenen mikroçevresinin içinde karmaşık vasküler fonksiyon kontrolü için izin verir.Bu platform, perivasküler hücre alımı, kan endotel etkileşimlerini akış cevap ve doku-mikrovasküler etkileşimleri çalışma sağlar. Engineered mikrodamarlar bir damar niş bireysel bileşenlerinden etkisini izole etmek olanağı sunmak ve hassas sağlık ve hastalık hem de vasküler biyoloji okumak için kimyasal, mekanik ve biyolojik özelliklerini kontrol eder.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Her organ mikrovasküler, doku mikro tanımlamak doku homeostazını korumak ve inflamasyon, geçirgenlik, tromboz ve fibrinoliz 1,2 düzenlenmesine yardımcı olur. 5 - mikrovasküler endotel, özellikle, bu nedenle, kan akışı ve çevreleyen doku arasında bir arayüz, hidrodinamik kuvvetler ve dolaşımdaki sitokinler ve hormonlar 3 gibi bir uyarıcıya tepki olarak vasküler ve organ fonksiyonu modüle önemli bir rol oynar. endotel, kan arasındaki ayrıntılı etkileşimleri anlamak ve çevredeki doku mikro-damar biyoloji ve hastalığın ilerlemesi çalışma için önemlidir. In vivo mikrovasküler yapısında özetlemek ve 6,7

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ağ Tasarımı Desenli polidimetilsiloksan (PDMS) 1. Mikro ve

  1. Gofret Üretim Ağı Tasarım Negatif Şablon oluşturma
    1. Herhangi bir bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı kullanarak bir ağ deseni oluşturun. girişi ile çıkışı arasındaki diyagonal boyut gelecek adımlar (2.1.1 bakınız) konut cihazlarda giriş ve çıkış rezervuarlar arasındaki mesafeyi maç emin olun.
      Not: kendisi özel kullanıcının özel araştırma hedeflerine bağlıdır desen tasarımı (örneğin kalıpları için bakınız Şekil 1).
    2. yüksek çözünürlüklü baskı kullanarak ağ modelinin bir maske oluşturmak veya ticari bir tedarikçiden bir krom photomask sipa....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Mühendislik gemi platformu I matris doğal kollajen tip içinde gömülü fonksiyonel mikrovaskuleterini oluşturur ve in vitro, hücresel biyofizik ve biyokimyasal ortamın sıkı kontrol sağlar. işlenmiş mikrodamarlar imal etmek için, insan göbek damarı endotel hücreleri (HUVEC'ler), bir lümen ve birleşik endoteli oluşturmak için ekleme kolajen gömülü mikroakışkan ağ üzerinden perfüze edilir. Şekil 1A-C'de gösterildiği gibi, kap geometrisi akış hızı, eğrilik ile ilgili .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Engineered mikrodamarlar gibi lümen geometri, hidrodinamik kuvvetler ve çok hücreli etkileşimler gibi fizyolojik özellikleri mevcut ve ayarlanabilir olduğu bir in vitro model vardır. Platformun bu tip ve model in vitro kültür koşulları, söz konusu mikro-o eşleştirilebilir çeşitli bağlamlarda endotel davranışını incelemek olanağı sunar ki güçlüdür. Örneğin, damar endotel işlemleri, sürücü mekanizmaları, farklı organlarda ve sağlık ve hastalık 44 gibi farklı patolojik durumlarda, farklı oluştu.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar Kök Hücre ve Rejeneratif Tıp yanı sıra Washington Üniversitesi Washington Nanofabrikasyona Tesisi Enstitüsü Lynn ve Mike Garvey Görüntüleme Laboratuvarı kabul etmek istiyorum. Onlar da Ulusal Sağlık Enstitüsü maddi destek kabul (YZ) DP2DK102258 verir, eğitim ve (MAR) T32HL007312 (SSK ve MAR) T32EB001650 verir.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Gofret İmalatı< / güçlü >
AutoGlow Plazma SistemiAutoGlow
Headway Spin CoaterHeadway Research, Inc & nbsp;PWM32 Spin Kaplayıcı 
ABM Kontak HizalayıcıAB-M
Alfa Adım ProfilometreTencorAlpha Step 200
SU-8 GeliştiriciMicrochemY020100
SU-8 ResistMicrochemSU-8 2000
8" silikon gofretGofret Dünya A.Ş.
Masa Üstü Mikro Desen JeneratörüHeidelberg Instrumentsμ PG 101Fotoğraf maskesi üretimi için
Sıcak plakaVWR97042-646
İzpropil alkolAvantor Performans Malzemeleri9088
Petri kapları (120 x 120 mm, kare)Sigma-AldrichZ617679
Trikloro(3,3,3-trifloropropil)silanSigma-AldrichMKBG3805V
Polidimetilsiloksan (PDMS) elastomer taban ve sertleştiriciDow CorningSylgard 18410:1'de karıştırılmış (a/a)
Vakumlu kurutucuSigma-AldrichZ119024-1EA
FırınVWR9120976
Cihaz İmalatı ve Kültürü
poli(metil metakrilat) (PMMA)Pleksiglas
Korona İşlemcisiElektro-Teknik Ürünler A.Ş.BD-20PMMA cihazlarının ve PDMS kalıplarının plazma işlemi için el tipi cihaz
Lehimleme Demir Weller WTCPS
Paslanmaz Çelik Kafes Başlı Oluklu Makine VidasıMcMaster-Carr 91785A096
Paslanmaz çelik dübel pimleriMcMaster-Carr 93600A060
Cımbız Miltex24-572Benzer cımbız kullanılabilir
Spatula (Mikro Kaşık)Elektron Mikroskobu Hizmetleri62410-01
TornavidaHerhangi bir düz uçlu tornavida kullanılabilir, otoklavlanmış
Cam lameller (22 x 22 mm)Fisher Scientific12-542B
Çamaşır suyuClorox4460030966
Petri kapları (150 x 25 mm)Corning430599
Petri kapları (100 x 20 mm)Corning2909
Pamuk, 1 cm x 3 cm'lik parçalarOtoklavlanmış
Polietilenimin (PEI)Sigma-AldrichP3143Hücre kültürü dereceli suda %1'e seyreltin
GluteraldehitSigma-AldrichG6257Hücre kültürü dereceli suda
%0,1'e seyreltinSteril H2OOtoklavlanmış DI H2O
Tip I kollajen,% 0.1 asetik asitRajan et. al. 2006'da (ref #37)
1 ml şırıngaBD309659
10 ml şırıngaBD309604
15 ml konik tüplerCorning352097
30 ml konik tüplerCorning352098
M199 10x Media Yaşam Teknolojileri11825-015
1 N NaOH (steril)Sigma-Aldrich415413Hücre kültürü dereceli su
HUVEC'lerdeLonza
Endotelyal büyüme ortamıLonzaCC-3124
TripsinCorning25-052-CI
Fetal sığır serumu (FBS)Thermofisher Scientific10082147
Leuconostoc spp.'den Dekstran (70  kDa)Sigma-Aldrich31390
Fosfat Tamponlu Salin (PBS)Corning21-031-CV
HemositometreHausser Scientific Co.3200
Jel yükleme uçlarıVWR37001-152
18 G Künt Dolgu İğnesiBD 305180
20 G Paslanmaz Çelik Dağıtım İğnesiMcMaster-Carr75165A123
Tygon 1/32" ID, 3/32 "OD Silikon BoruCole-ParmerEW-95702-00
1/16" Borudan Boruya KaplinMcMaster-Carr5116K165
90° Dirsek Konnektörleri, Tüpten TüpeMcMaster-Carr5121K901
Luer Kilit Kaplini (Dişi, 1/16" ID)McMaster-Carr51525K211
Plastik Forseps, Çene SaplıElektron Mikroskobu Hizmetleri72971
Çift Şırınga PompasıHarvard Aparatı70-4505
5 ml Polistiren Yuvarlak tabanlı tüpFisher Scientific14-959-2A
Cihaz Analizi
FormaldehitSigma-AldrichF8775
Sığır Serumu AlbüminiSigma-AldrichA8806-5G
Triton X-100Sigma-AldrichT-9284
Tavşan anti-hCD31Abcamab324571:25 çalışma seyreltmesi
FITC konjuge anti-von Willebrand Faktör antikoruAbcamab88221:100 çalışma seyreltmesi
Keçi anti-tavşan 568 ikincil antikorThermofisher ScientificA-110111:100 çalışma seyreltmesi
HoeschtThermofisher ScientificH1399DMSO
Sodyum kakodilat içinde yeniden süspansiyon & nbsp;Sigma-AldrichC02500.2 M kkodilat tamponu yapmak için
EtanolVWR InternationalBDH1164-4LP
40 kDa FITC-konjuge DekstranSigma-AldrichFD40S 
Ek Kültür Reaktifleri 
CHIR-99021Selleck ChemS2924Küçük moleküllü GSK-3 inhibitörü
İnsan rekombinant VEGFPeprotech100-20
İnsan rekombinant bFGFPeprotechAF-100-18B
halinde kesilmiş içinde çözülmüş 1 N'ye seyreltin

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Rubanyi, G. M. The role of endothelium in cardiovascular homeostasis and diseases. J. Cardiovasc. Pharmacol. 22, Suppl 4 37-44 (1993).
  2. van Hinsbergh, V. W. The endothelium: vascular control of haemostasis. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Engineered MicrovesselsMicrovessel FabricationCollagen HydrogelEndothelial Cell SeedingInjection MoldingPDMS Mold AssemblyVascular Biology ModelPerivascular Cell RecruitmentBlood Endothelium InteractionFlow Response Study

Related Articles