Yöntem makalesi

Mikroakışkan Tekniği Hücre deformabilitesi Probe

11.1K görüntüleme

DOI:

10.3791/51474

3 Eylül 2014

Bu makalede

Özet

Bu mikron çaplı daralması bir düzeni sekansından geçerken hücre için gereken süreden daha ölçmek için mikroflüidik bazlı analiz göstermektedir.

Özet

Burada verimli bir şekilde tek tek hücrelerin çok sayıda deforme değerlendirilmesi için ayrıntılı bir mikroakışkan cihazın tasarımı, imalat, ve Kullanım. Tipik olarak, 10 ~ 2 hücreleri için veriler, 1 saat deney içinde elde edilebilir. Otomatik bir görüntü analiz programı ile birkaç saat içinde tamamlanması için olanak sağlama, görüntü verilerinin etkili deney sonrası analiz sağlar. Bizim cihaz geometri hücreleri böylece, ilk ve tek tek hücrelerin deformasyon zamana bağlı gevşeme denenecek sağlayan mikron çaplı boğumların bir dizi deforme gerekmesi açısından benzersizdir. Insan promiyelositik lösemi (HL-60) hücreleri, bu yöntemin uygulanabilirliği gösterilmiştir. Basınçla çalışan akışı kullanılarak mikron çaplı daralması vasıtasıyla deforme hücrelerin sürüş, insan promiyelositik (HL-60) hücreleri kısa bir süre sonra tazyik boyunca daha hızlı bir şekilde pasaj önce 9.3 msn bir ortalama süre boyunca birinci daralma tıkanmıştır gözlemlemekdaralma başına 4.0 msn medyan transit süre ile iyonları. Tersine, all-trans retinoik asit ile tedavi edilmiş (nötrofil tipi) HL-60 hücreleri 3.3 msn bir ortalama geçiş zamanı ile hemen boğumlar boyunca pasaj önce veya 4.3 ms için birinci daralma tıkamak. Bu yöntem hücrelerin viskoelastik doğası içgörü sağlamak ve sonuçta bu davranışın moleküler kökenlerini ortaya çıkarabilir.

Giriş

Hücre şeklinde değişikliklere çok biyolojik bağlamlarda kritik önem taşımaktadır. Örneğin, eritrositler ve lökositler kendi çapından daha küçük olan 1 kılcal kısımlar boyunca deforme olurlar. Metastaz kanser hücrelerinin ikincil siteler 2 de tohum dar interstisyel boşluklar yanı sıra dolambaçlı damar ve lenfatik ağlar aracılığıyla deforme gerekir. Tek tek hücrelerin fiziksel davranış prob için, mikrofluidik cihazlar yeteneklerine dar boşluklar 3 aracılığıyla göç ve pasif mikron çaplı daralmaları 3 ile 9 deforme dahil hücre davranışları bir dizi çalışma özelleştirilebilir ideal bir platform sunuyoruz. Polidimetils....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. Mikroakışkan Cihaz Tasarımı

NOT: giriş kapısı, hücre filtre, daralma dizi ve çıkış portu (Şekil 1): cihaz tasarım dört temel fonksiyonel bölgeleri vardır. Genel tasarım boyutları için küçük ayarlamalar ile, hücre tiplerinin geniş bir dizi uygulanabilir. Hem birincil hem ölümsüzleştirdi hücrelerin bir seçim için geçerli olan cihaz parametreleri ile birlikte bir kaç temel tasarım önerileri burada sağladı.

  1. Ortalama hücre çapı yaklaşık olarak% 30-50 olduğu bir daralma dizi kanalı (Şekil 1B) genişliğini seçin; Önemli hücre deformasyon ama az tıkanmaya bu daralma-hücre boyutu oranı sonuçları. Daha....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Farklı hücre tipleri, insan miyeloid lösemi hücreleri (HL-60), nötrofil farklılaşmış hücreleri, fare lenfosit hücreleri ve insan yumurtalık kanseri hücre hatları (OVCAR8, HEYA8) 'nin deforme araştırılması' Hücre deformer 'mikroakışkan tekniği kullanılarak değerlendirilir. Şekil 6'da gösterildiği gibi HL-60 ve nötrofil tipinde HL-60 hücrelerinin geçiş süresi için tipik sonuçlar, boğumların bir dizi geçiş için tek bir hücre için gereken süreden daha göstermektedir. Geçiş süresi tek tek hüc.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Burada basınç tahrikli akışını kullanarak büzüldü microfluidic kanallardan transit hücrelerinin deformasyonu analiz etmek için kapsamlı bir deneysel prosedür sağlar. MATLAB komut otomatik veri işleme (Ek Malzeme) sağlar; kod güncelleştirilmiş bir sürümü (korunur www.ibp.ucla.edu/research/rowat ). Daha genel olarak, burada sunulan teknikler sitoskeletal etkisi ve nükleer sertleştirme ajanlan 24,23 hem de kanserli hücre tiplerinde 4,5 aras.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa etmek Çıkar çatışması var.

Teşekkürler

Yazarlar, bu tekniğin erken sürümlerinde yapıcı girişi için Lloyd ung kabul etmek istiyorum, basınç kapağını imalatı yaptığı yardım için basınçlı kap tasarım ipuçları için Dr Jeremy Agresti, ve Dr Dongping Qi. Biz test için hücre örneklerinin çeşitli sağlayan M. Teitell ve P. Gunaratne laboratuvarlarında minnettarız. Biz bu çalışmayı desteklemek için Ulusal Bilim Vakfı (KARİYER Ödül DBI-1.254.185), UCLA Jonsson Kapsamlı Kanser Merkezi'nde ve Klinik UCLA ve Translational Bilim Enstitüsü müteşekkiriz.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Pluronic F-127 Blok Kopolimer Yüzey Aktif Madde Fisher Bilimsel 8409400BASF tarafından üretilmiştir, ayrıca Sigma
PDMS tabanı ve çapraz bağlayıcıEssex BrownellDC-184-1.1Yaygın olarak Sylgard 184 Elastomer
Oksijen plazma deşarj ünitesiEnerconDyne-A-Mite 3D Treater
Biyopsi Punch, Harris Uni-Core (0,75 mm)Ted Pella, Inc.15072
Parmak Geçirmez Yüksük, 1/32 "UpchurchScientific UP-F-113
Parmak Geçirmez III Bağlantı Parçası, 10-32Upchurch ScientificUP-F-300X
Polietereterketon (PEEK) boru, dış çap = 1/32" veya 0.79 mmValcoTPK.515-25M
Polietilen (PE-20) boru, 0.043" veya 1.09 mmBecton Dickinson427406
Basınç regülatörüAirgas veya Praxair
Poliüretan boru, 5/32" ODMcMaster Carr5648K284
Bas-bağla bağlantı parçalarıMcMaster Carr5111K91
Voltaj-Basınç (E/P) Elektropnömatik KonvertörOmegaIP413-020
16-bit, 250 kS/S, 80 Analog Giriş Çok İşlevli DAQUlusal AletlerNI PCI 6225-779295-01
Analog Konnektör Blok-Vidalı TerminalUlusal AletlerSCB-68-776844-01
LabView Sistem Tasarım YazılımıUlusal Araçlar
MATLAB YazılımıMathWorks, Inc.MATLAB R2012aKodu, Görüntü İşleme Araç Kutusu
Korumalı KabloUlusal AletlerSHC68-68'i
aracılığıyla da temin edilebilir olarak adlandırılan ürün gerektirir

Kaynaklar

  1. Doerschuk, C. M., Beyers, N., Coxson, H. O., Wiggs, B., Hogg, J. C. Comparison of neutrophil and capillary diameters and their relation to neutrophil sequestration in the lung. Journal of applied physiology. 74 (6), 3040-3045 (1993).
  2. Fidler, I. J.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Mikroak kan CihazBas n G d ml AkMikron l ekli DaralmalarOtomatik G r nt AnaliziHL 60 H creleriGe i S resi l mPDMS FabrikasyonuAk Sitometrisi T pTers Mikroskop

İlgili makaleler