Microchips de silício para Manipulação de célula-Interação

Summary

Este artigo descreve uma abordagem experimental para a regulação dinâmica de interações célula-célula entre células aderentes em escala micrométrica. Manipulação da comunicação intercelular entre hepatócitos e células do estroma é demonstrada. A plataforma desenvolvida permite a investigação de interações célula-célula em uma variedade de processos biológicos, incluindo o desenvolvimento e patogênese.

Abstract

O papel do microambiente celular é reconhecida como crucial para determinar o destino da célula e função em praticamente todos os tecidos de mamíferos de desenvolvimento para transformação maligna. Em particular, a interação com estroma vizinho tem sido implicado em uma infinidade de fenômenos biológicos, no entanto, as técnicas convencionais limitar a capacidade de interrogar os elementos espaciais e dinâmica de tais interações.

Em Cultura Reconfigurável micromecânico (RC), que empregam um substrato de silício microusinados com partes móveis para controlar dinamicamente interações célula-célula através de reposicionamento mecânica. Anteriormente, este método tem sido aplicado para investigar comunicação intercelular em co-culturas de hepatócitos e células não-parenquimatosas, demonstrando interações dependentes do tempo e uma gama limitada de sinalização solúvel ^1.

Aqui, descrevemos em detalhes a preparação e utilização do sistema RC. Começamos por demonstrar a movimentação das partes do dispositivo usando uma pinça, inclusive atuando entre a abertura e configurações de contacto (populações de células separadas por um intervalo de 80 mM estreito, ou em contato íntimo direta). Em seguida, detalhamos o processo de preparação dos substratos para a cultura, eo multi-etapa do processo de semeadura de células necessárias para a obtenção de monocamadas de células confluentes. Usando a microscopia ao vivo, nós então ilustrar tempo real manipulação de células entre as diferentes possíveis configurações experimentais. Finalmente, demonstrar os passos necessários, a fim de regenerar a superfície do dispositivo para reutilização: tolueno e limpeza piranha, revestimento de isopor, e tratamento de plasma de oxigênio.

Protocol

Preparação de culturas de células: Comece com peças de silício revestido com plasma tratado com poliestireno. Revestimento com peças apropriadas proteínas da matriz extracelular para suporte de fixação do tipo de célula desejada. Para hepatócitos, incubar em 50 g / ml Colágeno-1 solução a 37 ° C por 45 min. Para fibroblastos 3T3, nenhuma matriz é necessário. Bloqueio peças com partes complementares na configuração de contato. Mergulhe em álcool 70% para um m?…

Discussion

Este sistema é o único que permite que a organização espacial do tecido a ser manipulada de forma dinâmica a nível celular. Conseqüentemente, este dispositivo permitiu uma série de novas experiências biológicas, abrangendo temas como a dinâmica de sinalização intercelular, entre em contato mediada contra sinalização solúveis, as decisões destino celular, toxicologia e crosstalk celular. Este dispositivo deve ser amplamente generalizável desde o substrato plástico a cultura é a cultura padrão do tecido, eo sistema é com…

Materials

Material Name	Tipo	Company	Catalogue Number	Comment
Silicon Comb Substrates	Tool	N/A	N/A	Parts are available for collaborative research projects. Please contact Elliot Hui (eehui @ alum . mit . edu) or Sangeeta Bhatia (sbhatia @ mit . edu).