Une méthode polyvalente de patterning Les protéines et les cellules

Anil B. Shrirao; Frank H. Kung; Derek Yip; Bonnie L. Firestein; Cheul H, Cho; Ellen Townes-Anderson

doi:10.3791/55513

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Article de méthode

Une méthode polyvalente de patterning Les protéines et les cellules

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DOI :

10.3791/55513

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26 février 2017

Anil B. Shrirao^*¹ , Frank H. Kung^*² , Derek Yip³ , Bonnie L. Firestein² , Cheul H, Cho³ , Ellen Townes-Anderson⁴

¹Department of Biomedical Engineering, Rutgers University, ²Department of Cell Biology and Neuroscience, Rutgers University, ³Department of Biomedical Engineering, New Jersey Institute of Technology, ⁴Department of Pharmacology, Physiology, and Neuroscience, Rutgers New Jersey Medical School

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Ce rapport décrit une technique simple et facile à réaliser, utilisant le vide à basse pression, pour remplir des canaux microfluidiques avec des cellules et des substrats pour la recherche biologique.

Résumé

Les techniques de structuration du substrat et des cellules sont largement utilisées en biologie cellulaire pour étudier les interactions entre cellules et entre cellules et substrats. Les techniques de modelage conventionnelles ne fonctionnent bien qu’avec des formes simples, de petites surfaces et des biomatériaux sélectionnés. Cet article décrit une méthode permettant de distribuer des suspensions cellulaires ainsi que des solutions de substrat dans des microcanaux polydiméthylsiloxane (PDMS) complexes, longs et fermés (cul-de-sac) en utilisant une pression négative. Cette méthode permet aux chercheurs de modeler plusieurs substrats, notamment la fibronectine, le collagène, les anticorps (Sal-1), la poly-D-lysine (PDL) et la laminine. La structuration des substrats permet de modeler indirectement une variété de cellules. Nous avons testé des myoblastes C2C12, la lignée cellulaire neuronale PC12, des neurones corticaux embryonnaires de rat et des neurones rétiniens amphibiens. De plus, nous démontrons que cette technique peut modeler directement les fibroblastes dans les canaux microfluidiques via une brève application d’un vide faible sur des suspensions cellulaires. Le faible vide ne diminue pas significativement la viabilité cellulaire, comme le montrent les tests de viabilité cellulaire. Des modifications sont discutées pour l’application de la méthode à différents types de cellules et de substrats. Cette technique permet aux chercheurs de modeler les cellules et les protéines selon des motifs spécifiques sans avoir besoin de matériaux ou d’équipements exotiques et peut être réalisée dans n’importe quel laboratoire sous vide.

Introduction

Dans l' ingénierie tissulaire et les biocapteurs, la capacité de contrôler l'organisation spatiale des protéines et des cellules sur une échelle de um, est devenue de plus en plus importante au cours des quatre dernières décennies ^{^1,} ^{^2,} ^3. Organisation spatiale précise des protéines et des cellules a permis aux chercheurs d'étudier les interactions entre les cellules et les substrats contenant des types de cellules semblables ou différentes, afin de guider la croissance cellulaire, et pour immobiliser des biomolécules pour la fabrication de biocapteurs