Bioengineering
This content is Free Access.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
Mikrofluidisk syntese av mikrogelbyggesteiner for mikroporøst glødet partikkelstillas
Chapters
Summary
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Denne protokollen beskriver et sett med metoder for å syntetisere mikrogelbyggesteinene for mikroporøst glødet partikkelstillas, som kan brukes til en rekke regenerative medisinapplikasjoner.
Transcript
Den høye gjennomstrømningsfabrikasjonen av monodisperserte mikrogelbyggesteiner for mikroporøse glødede partikkelstillaser gir forbedret kontroll av stillasporøsiteten. Dette kan påvirke porestørrelsen og påfølgende vevsintegrasjonsutfall. Denne protokollen bruker en mikrofluidisk tilnærming med høy gjennomstrømning for å generere store mengder monodisperserte mikrogeler som ikke kan oppnås med andre metoder som strømningsfokuseringsmikrofluidikk, batchemulsjon og elektrospraying.
De genererte mikrogelene kan dannes til mikroporøse glødede partikkelstillaser som er fordelaktige for regenerative medisinapplikasjoner på grunn av celleskalaporøsiteten som muliggjør raskt vev og vekst. Begynn med å forberede ett glass lysbilde per PDMS mikrofluidisk enhet. Bruk tape, filtrert luft eller isopropylalkoholvask for å fjerne støv fra lysbildet.
Plasser et glassglass i en PDMS-enhetsdesignskyv opp ved siden av hverandre på et 96-brønns platelokk og legg det i en plasmarenser. Lukk døren og luftstrømsventilen og slå på vakuumpumpen. La den kjøre i minst 30 sekunder, og slå den deretter av.
Koble oksygentankens gassrør til luftstrømventilen. La plasmakammeret fylles med oksygen i 30 sekunder, slå deretter av oksygenet og lukk luftstrømventilen. Slå på vakuumpumpen og sett radiofrekvensnivået til høyt.
Vent til kammeret får en fiolett rosa farge og la 30 sekunder passere. Når timeren går av, slå av plasma og vakuum, og åpne deretter luftstrømsventilen sakte for å frigjøre vakuumet. Fjern skuffen fra plasmarenseren.
Vend PDMS-enheten forsiktig på glassglasset for å binde dem. Når binding skjer, må du observere den lille forskjellen i gjennomsiktigheten til PDMS. For best resultat, oppbevar de limte enhetene ved 60 grader Celsius til umiddelbart før bruk.
Forbered overflatebehandlingen ved å fortynne PFOCTS og Novec-olje og bruk en milliliter for tre til fire enheter. Overfør volumet til en milliliter sprøyte og fest en 25 gauge nål. Klipp et 10 til 12 centimeter stykke Tygon-rør per enhet.
Klipp et stykke PEEK-rør omtrent en tomme i lengden. Sett et par millimeter av PEEK-slangen inn i enden av Tygon-slangen for å forhindre at nålen punkterer Tygon-rørinntakene. Ta enhetene ut av det oppvarmede kammeret og sett den ikke-PEEK-enden av Tygon-slangen inn i det vandige innløpshullet.
Stikk nålen på overflatebehandlingssprøyten inn i PEEK-slangen og dekk oljekammerets utløpshull. Injiser behandlingen sakte og sørg for at den fyller enheten uten bobler. Vent til de vandige kamrene fylles først, etterfulgt av de mindre kanalene og deretter oljekammeret.
Fjern Tygon-slangen fra enheten. Når enheten er fylt, la den hvile i 10 minutter ved romtemperatur. Fyll en fem milliliter sprøyte kun med olje og fest en 25 gauge nål.
Aspirer overflatebehandlingen ut av enheten gjennom innløpene og utløpet. Sett Tygon-slangen inn i det vandige innløpet. Sett sprøyten med olje inn i PEEK-slangen og skyll hver enhet med olje.
Aspirer oljen ut av enheten. Gjenta oljespylingen to ganger og fjern Tygon-slangen. Sett den ikke-PEEK-enden av Tygon-slangen inn i innløpene til mikrofluidiske enheter.
Sett den gjenværende delen av Tygon-slangen uten PEEK-slanger på enden inn i stikkontakten for mikrofluidiske enheter. Tilsett minst tre milliliter olje til en fem milliliter plastsprøyte og fest den til en 25 gauge nål. Stikk kanylen forsiktig inn i PEEK-slangen på et av Tygon-innløpene.
Skyll slangen og enheten forsiktig med olje. Samle oljen fra utløpet i et konisk rør. Gjenta oljespylingen på det andre Tygon-innløpet.
Still sprøytepumpene til ønsket strømningshastighet. Koble sprøyten som inneholder overflateaktivt middel til oljeinnløpet via en 25 gauge nål og forsiktig dispensere nok olje til å prime slangen og oljekanalen til den mikrofluidiske enheten. Når enheten og oljeinntakene er satt opp, tilsett 0,5 ml olje til en ny fem milliliter sprøyte som vil inneholde gelforløperen.
Bruk denne lille mengden olje til å skylle forløperløsningen gjennom den mikrofluidiske enheten. I et konisk rør kombinerer du 1,5 milliliter PEG-ryggradsløsningen og 1,5 milliliter av tverrbindingsløsningen. Vortex i 30 sekunder og overfør raskt den kombinerte gelforløperløsningen til fem milliliter sprøyten.
Koble sprøyten med gelforløperoppløsningen til det vandige innløpet via en 25 gauge nål. Dispenser forsiktig nok oppløsning til å prime slangen og den vandige kanalen. Fest sprøytene på sprøytepumpene og trykk på run.
Se etter partikler av jevn størrelse fra kanalene. Samle mikrogelene fra utløpet i et konisk rør. Når geleringen er fullført, bruk en pipette for å fjerne oljefasen forsiktig fra bunnen av røret.
Deponer dette i en egnet avfallsbeholder for fluorholdig avfall. Tilsett mer olje i mikrogeloppsamlingsrøret. Bland ved å snu oppsamlingsrøret forsiktig.
La oppsamlingsrøret slå seg ned i fem minutter for å la fasene skille seg. Se etter oljefasen i bunnen og den vandige mikrogelfasen øverst. Gjenta oljevaskene minst to ganger mer.
Tilsett mer olje med gelen som vist tidligere, og tilsett deretter PBS til gelen. Inverter for å blande flere ganger. For å skille lagene, sentrifuger røret ved 2.000 RCF i ca. 30 sekunder.
Se etter oljefasen i bunnen av røret, gel i midten og PBS på toppen. Fjern oljefasen med en pipette og kast den i en avfallsbeholder. Gjenta olje og PBS vasker to ganger.
Se etter gelen for å gå over fra ugjennomsiktig til klar ved den endelige vasken. Fjern all olje. Ikke fjern PBS fra det koniske røret.
I en kjemisk røykhette, bruk en glasspipette for å legge heksaner til røret med samme volum som PBS. Vortex det koniske røret i 30 sekunder eller til det blandes grundig. Sentrifuge på 4, 696 RCF i fem minutter.
Etter separasjon, se etter heksaner i topplaget, PBS i midten og gel nederst. Fjern heksanlaget og kast det i en beholder for organisk avfall. Aspirer PBS.
Gjenta heksan i PBS vasker minst to ganger eller til gelen virker nesten gjennomsiktig. Vask gelen med PBS en gang til for å fjerne eventuelle gjenværende heksanrester. Sentrifuge ved 4, 696 RCF i fem minutter og aspirer PBS-laget.
Omtrent 67-75% av 20 kilodalton PEG-maleimidet ble modifisert med metakrylamidfunksjonelle grupper for å sikre høy glødeeffektivitet. Prosentmodifisering ble bestemt ved å analysere 1H NMR-spektratopper. Utbruddet av gelering ga innsikt i varigheten av mikrofluidisk mikrogelgenerering.
Det anbefales å velge pH for gelforløper som kan starte gelering mellom 30 minutter og to timer. Etter rensing og hevelse hadde mikrogelene en jevn størrelse og polydispersitetsindeks mellom 1,00 og 1,02 definert som en monodispersert populasjon. Etter annealing dannet mikrogelene et porøst stillas visualisert med to-fotonmikroskopi.
Korrekt binding av PDMS-enheten til glassglasset og riktig overflatebehandling av enheten er avgjørende for den beste mikrofluidiske enhetens ytelse. Denne teknikken muliggjør rask produksjon av ensartede mikrogelbyggeklosser for å danne kartstillaser som kan brukes til en rekke in vivo regenerative applikasjoner, inkludert sårheling.
Tags
Bioteknologi utgave 184Related Videos
You might already have access to this content!
Please enter your Institution or Company email below to check.
has access to
Please create a free JoVE account to get access
Login to access JoVE
Please login to your JoVE account to get access
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Your JoVE Unlimited Free Trial
Fill the form to request your free trial.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You!
A JoVE representative will be in touch with you shortly.
Thank You!
You have already requested a trial and a JoVE representative will be in touch with you shortly. If you need immediate assistance, please email us at subscriptions@jove.com.
Thank You!
Please enjoy a free 2-hour trial. In order to begin, please login.
Thank You!
You have unlocked a 2-hour free trial now. All JoVE videos and articles can be accessed for free.
To get started, a verification email has been sent to email@institution.com. Please follow the link in the email to activate your free trial account. If you do not see the message in your inbox, please check your "Spam" folder.
