Summary

La evaluación de la motilidad de células madre neurales uso de un gel de agarosa al dispositivo basado en microfluídica

Published: February 11, 2008
doi:

Summary

Nos demuestran que la sobreexpresión de los receptores del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) mejora la motilidad de las células madre neurales (NSC) utilizando un nuevo gel de agarosa de microfluidos dispositivo basado. Esta tecnología puede ser fácilmente adaptable a otros sistemas de células de mamíferos, donde las fuentes de células son escasos, como las células madre neurales, y la vuelta el tiempo es crítico.

Abstract

Si bien la tecnología de microfluidos está llegando a un nuevo nivel de madurez para los ensayos de macromoléculas, ensayos basados ​​en células están todavía en una etapa infantil 1. Esto se debe principalmente a la dificultad con la que se puede crear un microambiente celular compatible y estable con las técnicas convencionales de microfabricación y materiales. Estamos frente a este problema mediante la introducción de un material de microfabricación novela, un gel de agarosa, como material de base para el dispositivo de microfluidos. En gel de agarosa es muy maleable y permeable a los gases y los nutrientes necesarios para la supervivencia celular, y por lo tanto un material ideal para ensayos basados ​​en células. Hemos demostrado anteriormente que los dispositivos de gel de agarosa base han tenido éxito en el estudio de la migración celular de las bacterias y los neutrófilos 2. En este informe, tres canales de microfluidos en paralelo se modelan en una membrana de gel de agarosa de alrededor de 1 mm de espesor. Flujos constantes con los medios de comunicación / buffer se mantienen en los dos canales laterales mediante una bomba peristáltica. Las células se mantienen en el canal central para la observación. Dado que los nutrientes y productos químicos en los canales laterales están en constante difusión de un lado para el canal central, el ambiente químico del canal central se controla fácilmente a través del flujo a lo largo de los canales laterales. El uso de este dispositivo, se demuestra que el movimiento de las células madre neurales se puede controlar ópticamente con facilidad en condiciones químicas diferentes, y los resultados experimentales demuestran que la sobreexpresión de los receptores del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) mejora la motilidad de las células madre neurales. Motilidad de las células madre neurales es un importante biomarcador para evaluar la agresividad de las células, por lo tanto el factor tumorigénico 3. Descifrar el mecanismo subyacente de la motilidad del Consejo de Seguridad Nacional dará conocimiento de los trastornos del desarrollo neuronal y en la invasión del cerebro células madre del cáncer.

Protocol

Procedimiento Diapositivas recubrimiento con fibronectina Antes de la reunión de los dispositivos de microfluidos, esterilizar a las diapositivas de cristal con la fibronectina. Escudo de las diapositivas en una biohood para mantener la esterilidad. Alinear un espaciador PDMS estéril a lo largo de los bordes de la diapositiva y marcar el lado que está hacia arriba, con un marcador permanente. Pipeta de 1 ml de 5 mg / ml de solución de fibronectina (Sigma) en el interior del espaciador…

Discussion

Fig. 1 muestra las trayectorias de tres cepas Consejo de Seguridad Nacional, las células de los padres, la wtEGFR y ΔEGFR el (control). Cada conjunto de trayectorias se obtuvieron de una película de 5 horas de duración. Para las células de los padres, la motilidad celular alcanzó su punto máximo cuando la concentración de EGF se ~ 10ng/ml, porque las células wtEGFR, el pico de motilidad celular pasó a 100ng/ml o superior, para que las células ΔEGFR, la motilidad celular es independiente de la concentración de FCE como se espera…

Acknowledgements

Este trabajo es apoyado por la Oficina del Estado de Nueva York de Ciencia, Tecnología e Investigación Académica (NYSTAR) (en la forma de un Centro de Tecnología Avanzada de subvención), y por las subvenciones del Centro de Nanobiotecnología (CNTS), un Programa Nacional de la STC Science Foundation bajo el Acuerdo No. ECS-9876771, y la Asociación de Tumores Cerebrales de América y el New York Academy of Medicine (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).
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  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).
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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).

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