Summary

Microfluídicos Co-cultura de células epiteliais e bactérias para a Investigação Solúvel sinal mediada por interações

Published: April 20, 2010
doi:

Summary

Este protocolo descreve um modelo de co-cultura microfluídicos para a cultura simultânea e localizada de células epiteliais e bactérias. Este modelo pode ser usado para investigar o papel dos diferentes sinais moleculares solúveis na patogênese, bem como tela a eficácia do suposto probiótico cepas bacterianas.

Abstract

O ser humano no trato gastrointestinal (GI) é um ambiente único em que células do epitélio intestinal e não-patogênicos (comensais) bactérias coexistem. Tem sido proposto que o microambiente que o patógeno encontra na camada de comensais é importante para determinar a extensão da colonização. Métodos de cultura atual para investigar a colonização de patógenos não são adequados para investigar esta hipótese, pois não permitem co-cultura de bactérias e células epiteliais de uma forma que imita o microambiente do trato GI. Descrevemos aqui um modelo de co-cultura microfluídicos que permite que a cultura independente de células eucarióticas e bactérias, e testar o efeito do microambiente comensais sobre a colonização do patógeno. O modelo de co-cultura é demonstrada através do desenvolvimento de um comensal<em> Escherichia coli</em> Biofilme entre as células HeLa, seguido pela introdução de entero<em> E. coli</em> (EHEC) na ilha comensais, em uma seqüência que imita a seqüência de eventos em infecção do trato GI.

Protocol

1. Fabricação de mestres de silício usando fotolitografia SU-8 padrão 1 (não é mostrado neste vídeo). Uso padrão SU-8 métodos de fotolitografia para criar um SU-8 "mestres" (SU-8 2050, Microchem, Newton, MA) para a fabricação de diferentes componentes (membranas PDMS de diferentes espessuras, co-cultura câmara) em uma sala limpa. Moldes como mestre pode ser fabricado em qualquer instalação de microfabricação (por exemplo, Stanford microfluídica Fundição; <a hre…

Discussion

Ensaios convencionais para fixação e colonização de patógenos utilizam uma monocamada de células eucarióticas em placas de cultura de tecido em que os patógenos são adicionados. Estes modelos não são fisiologicamente relevantes como eles não incorporam um biofilme bacteriano comensais desenvolvida em células eucarióticas. Simples adição de uma cultura pré-grown bacteriana às células eucarióticas é improvável que levam a essa conformação como biofilmes são estruturas altamente organizadas que se …

Acknowledgements

Este trabalho foi financiado em parte pelo National Science Foundation (CBET 0.846.453) e os Institutos Nacionais de Saúde (1R01GM089999).

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
SU-8 2050   Microchem Corp, MA    
high-resolution (16,256 dpi) photolithography mask   Fineline-Imaging Inc, CO    
Trichloro(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl)silane   Sigma-Aldrich 77279  
PDMS   Dow Corning, WI 184 SIL ELAST KIT 0.5KG  
DMEM   Thermo Scientific SH30002.02  
Programmable spin coater   Laurell Tech Corp WS0650S  
Mask aligner   Neutronix-Quintel, PA Q4000  
Oxygen plasma etcher   March Plasma System, CA CS-1701  
Syringe pump   Harvard Apparatus, MA    
Live/Dead Viability/Cytotoxicity Kit   Invitrogen L-3224  

References

  1. McDonald, J. C. Prototyping of microfluidic devices in poly(dimethylsiloxane) using solid-object printing. Anal Chem. 74, 1537-1545 (2002).
  2. Jeon, N. L. Design and fabrication of integrated passive valves and pumps for flexible polymer 3-dimensional microfluidic systems. Biomed Microdevices. 4, 117-121 (2002).
  3. Baek, J. Y., Park, J. Y., Ju, J. I., Lee, T. S., Lee, S. H. A pneumatically controllable flexible and polymeric microfluidic valve fabricated via in situ development. J Micromech Microeng. 15, 1015-1020 (2005).
  4. Grover, W. H., Ivester, R. H., Jensen, E. C., Mathies, R. A., A, R. Development and multiplexed control of latching pneumatic valves using microfluidic logical structures. Lab Chip. 6, 623-631 (2006).
  5. Lee, J., Jayaraman, A., Wood, T. K., K, T. Indole is an inter-species biofilm signal mediated by SdiA. BMC Microbiol. 7, 42-42 (2007).
  6. Hsu, C. H., Folch, A. Microfluidic devices with tunable topographies. Appl Phys Lett. 86, 023508-023508 (2005).
  7. Hui, E. E., Bhatia, S. N. Micromechanical control of cell-cell interactions. Proc Natl Acad Sci USA. 104, 5722-5726 (2007).
  8. Lee, J. Y. Integrating sensing hydrogel microstructures into micropatterned hepatocellular cocultures. Langmuir. 25, 3880-3886 (2009).
  9. Kim, J., Hegde, M., Jayaraman, A. Co-culture of epithelial cells and bacteria for investigating host-pathogen interactions. Lab-on-Chip. , (2009).
check_url/fr/1749?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Kim, J., Hegde, M., Jayaraman, A. Microfluidic Co-culture of Epithelial Cells and Bacteria for Investigating Soluble Signal-mediated Interactions. J. Vis. Exp. (38), e1749, doi:10.3791/1749 (2010).

View Video