Summary

アガロースゲルベースの​​マイクロ流体デバイスを用いた神経幹細胞運動の評価

Published: February 11, 2008
doi:

Summary

我々は、上皮成長因子受容体(EGFR)の過剰発現は、小説アガロースゲルベースの​​マイクロ流体デバイスを用いた神経幹細胞(NSC)の運動性を高めることを示している。この技術は、ヒト神経幹細胞などの細胞源が不足している他の哺乳動物細胞系、に容易に適応することができ、時間のターンアラウンドが重要です。

Abstract

マイクロ流体技術は、高分子のアッセイのために新たな成熟レベルに達している間は、細胞ベースのアッセイは、乳児の第1段階ではまだです。これは、1つは、従来の微細加工技術と材料を使用して、セルと互換性があり、安定した微小環境を作成できる難しさによるところが大きい。我々は、マイクロ流体デバイスのための基材として、新たな微細加工材料、アガロースゲルの導入を介してこの問題に対処しています。アガロースゲルは非常に可鍛性、および細胞の生存、およびそのためのセルベースアッセイのための理想的な材料のために必要なガスと栄養素の透過性です。我々は、アガロースゲルベースのデバイスは、細菌や好中球細胞遊走2を研究することに成功していることが以前に示されている。このレポートでは、つのパラレルマイクロ流体チャネルは、約1mm厚のアガロースゲル膜にパターニングされています。メディア/バッファ付き定数フローは、蠕動ポンプを使用して2つのサイドチャンネルに保持されます。細胞は、観察のためのセンターチャンネルに保持されます。サイドチャネルにおける栄養素や化学物質がサイドからセンターチャンネル、センターチャンネルの化学的環境に絶えず拡散なので簡単にサイドチャネルに沿った流れを介して制御されます。このデバイスを使用して、我々は神経幹細胞の動きは、様々な化学的条件下で容易に光学的にモニターできることを示している、との実験結果は、上皮成長因子受容体(EGFR)の過剰発現は、神経幹細胞の運動性を高めることを示している。神経幹細胞の運動性は、このように、腫瘍形成因子3細胞の攻撃性を評価するための重要なバイオマーカーです。 NSCの運動の根底にあるメカニズムを解読する神経発達の両疾患に、脳のがん幹細胞の浸潤への洞察が得られます。

Protocol

手順フィブロネクチンでコーティングスライドマイクロ流体デバイスの組み立てに先立って、フィブロネクチンでガラススライドを滅菌する。コー​​ト無菌性を維持するためにbiohoodにスライド。スライドのエッジに沿って滅菌PDMSのスペーサーの位置を合わせ、永久的なマーカーで上を向いている側をマーク。スライドガラスの全体にわたってPDMSのスペーサー内部の?…

Discussion

図。 1は3つのNSC株、親細胞、wtEGFRとΔEGFR(コントロール)の軌跡を示しています。軌跡の各セットは、5時間の長い映画から得た。 EGFの濃度は〜10ng/mlだったとき、親の細胞の場合は、細胞の運動性は、ピーク、wtEGFR細胞について、細胞運動のピークは100ng/mlのまたは上記にシフトし、期待通りにΔEGFR細胞について、細胞の運動性は、EGFの濃度とは独立していた。

100ng/mlの持つwtEGF細胞はほとんどの運動?…

Acknowledgements

この作品は、科学、技術及び学術研究(NYSTAR)(先端技術助成のためのセンターの形で)、のニューヨーク州事務所でとナノバイオテクノロジーセンター(NBTC)、ナショナルのSTCプログラムからの補助金によってサポートされています契約書第ECS – 9876771の下で科学財団、およびアメリカの脳腫瘍協会と医学のニューヨークアカデミー(JAB)。

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM) (1X) Reagent Invitrogen 11971-025  
CO2-independent media Reagent Invitrogen 18045-088 A non-HEPES proprietary medium suitable for supporting cell growth for a variety of epithelial, fibroblast, and lymphoid cell lines in atmospheric conditions, contains no L-glutamine
Trypsin-EDTA Reagent Invitrogen 25200-072  
PBS Reagent Invitrogen 14190-144 Phosphate-buffered saline, without calcium or magnesium
Pen/Strep Reagent Invitrogen 15140-122 Contains 10,000 units of penicillin (base) and 10,000 g of streptomycin (base)/ml utilizing penicillin G (sodium salt) and streptomycin sulfate in 0.85% saline
FBS Reagent Invitrogen 10437-028 Fetal Bovine Serum, Qualified
Horse Serum Reagent Invitrogen 16050-130 Horse Serum, EIA tested (negative) serum
Fibronectin Reagent Sigma-Aldrich F0895 Fibronectin from human plasma, also called cold insoluble globulin
EGF Reagent Sigma-Aldrich E4127 Epidermal Growth Factor from murine submaxillary gland, lyophilized
Agarose Reagent FisherScientific BP1356-500  

Referencias

  1. Blow, N. Microfluidics: in search of a killer application. Nature Methods. 4, 665-670 (2007).
  2. Shing-Yi Cheng, S. H., Wassweman, M. a. x., Archer, S. h. i. v. a. u. n., Shuler, M. i. c. h. a. e. l. . L., Wu, M. i. n. g. m. i. n. g. A hydrogel-based microfluidic device for the studies of directed cell migration. Lab-on-a-chip. 7, 763-769 (2007).
  3. Pedersen, M. W., Tkach, V., Pedersen, N., Berezin, V., Poulsen, H. S. Expression of a naturally occurring constitutively active variant of the epidermal growth factor receptor in mouse fibroblasts increases motility. Int J Cancer. 108, 643-653 (2004).
  4. Ayuso-Sacido, A., Graham, C., Greenfield, J. P., Boockvar, J. A. The duality of EGFR signaling and neural stem cell phenotype: Cell enhancer or cell transformer. Current Stem Cell Research and Therapy. 1, 231-238 (2006).
  5. Eisenbach, M., Constantinou, C., Aloni, H., Shinitzky, M. Repellents for Escherichia coli operate neither by changing membrane fluidity nor by being sensed by periplasmic receptors during chemotaxis. J Bacteriol. 172, 5218-5224 (1990).
  6. Snyder, E. Y., Deitcher, D. L., Walsh, C., Arnold-Aldea, S., Hartwieg, E. A., Cepko, C. L. Multipotent neural cell lines can engraft and participate in development of mouse cerebellum. Cell. 68, 33-51 (1992).
  7. Snyder, E. Y., Yoon, C., Flax, J. D., Macklis, J. D. Multipotent neural precursors can differentiate toward replacement of neurons undergoing targeted apoptotic degeneration in adult mouse neocortex. Proc Natl Acad Sci U S A. 94, 11663-11668 (1997).
check_url/es/674?article_type=t

Play Video

Citar este artículo
Wong, K., Ayuso-Sacido, A., Ahyow, P., Darling, A., Boockvar, J. A., Wu, M. Assessing Neural Stem Cell Motility Using an Agarose Gel-based Microfluidic Device. J. Vis. Exp. (12), e674, doi:10.3791/674 (2008).

View Video