Summary

Un gradiente di generazione del dispositivo Microfluidic di Biologia Cellulare

Published: August 30, 2007
doi:

Summary

Abbiamo descritto un protocollo per la microfabbricazione del gradiente apparecchio che può generare microfluidi che possono generare gradienti spaziali e temporali ben definite microambiente. In questo approccio, il gradiente di generazione dispositivo a microfluidi può essere utilizzato per studiare la migrazione delle cellule diretto, l'embriogenesi, la guarigione delle ferite, e le metastasi del cancro.

Abstract

La fabbricazione e il funzionamento di un gradiente che generano dispositivo a microfluidi per studiare il comportamento cellulare è descritto. Una piattaforma microfluidica è uno strumento che permette di sperimentazione, perché può manipolare con precisione i flussi di liquidi, consentono high-throughput esperimenti, e generare stabile gradienti di concentrazione solubile. Rispetto ai convenzionali generatori di pendenza, poli (dimetilsiloxano) (PDMS) microfluidica dispositivi basati in grado di generare gradienti di concentrazione stabile di fattori di crescita ben definiti profili. Qui, abbiamo sviluppato semplice gradiente dispositivi che generano microfluidica con tre ingressi separati. Tre microcanali combinati in un unico microcanali per generare gradienti di concentrazione. La stabilità e la forma dei gradienti di fattori di crescita sono stati confermati da isothyiocyanate fluoresceina (FITC)-destrano con un peso molecolare simile al fattore di crescita epidermico (EGF). L'utilizzo di questo dispositivo a microfluidi, abbiamo dimostrato che i fibroblasti esposti a gradienti di concentrazione di EGF migrati verso concentrazioni più elevate. L'orientamento direzionale di migrazione delle cellule e della motilità delle cellule migrano sono state quantitativamente valutate attraverso l'analisi delle cellule di tracking. Così, questo gradiente apparecchio che può generare microfluidi potrebbe essere utile per studiare e analizzare il comportamento delle cellule migrano.

Protocol

Microfabrication A. del gradiente di generazione dispositivo a microfluidi Il wafer di silicio viene trattato con plasma di ossigeno reattivo (5 min a 30 W, Harrick scientifico, NY). Photoresist negativo (SU-8 50, MicroChem, MA) è spin-rivestito a 1000 rpm per 1 minuto su un wafer di silicio. Il wafer è morbido al forno a 65 ° C per 10 minuti e successivamente a 95 ° C per 30 minuti su una piastra. Il wafer viene esposto alla luce UV (200W) per 3 minuti attraverso una mascher…

Discussion

Cellule esposte a gradienti di concentrazione stabile di EGF in un dispositivo a microfluidi migrato verso concentrazioni più elevate. L'orientamento direzionale della migrazione cellulare, indice chemiotattica, la motilità delle cellule migrano sono state indagate attraverso l'analisi delle cellule di tracking. Pertanto, questo gradiente di generazione piattaforma microfluidica potrebbe essere utile per studiare le metastasi del cancro, l'embriogenesi, e la guida degli assoni.

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
Dextran-FITC Reagent Sigma Aldrich FD10S Fluorescein isothiocyanate (FITC) conjugated-dextran (10kD)
hr-EGF   Invitrogen 13247-051 human recombinant Epidermal growth factor
PDMS   K.R. Anderson Co. Inc. 2065622 Poly(dimethylsiloxane) (PDMS), Dow Corning Sylgard 184 (8.6 lb)
Negative photoresist   Microchem SU-8 50  
Si wafer       silicone wafer, 4 inch
Petri dishes        
Polyethylene tubing   Becton Dickinon PE 20  
PBS   Invitrogen    
Fibronectin        
NIH 3T3 cell-line     fibroblast cells
Inverted microscope   Nikon TE 2000  

Riferimenti

  1. Jeon, N. L., Baskaran, H., Dertinger, S. K. W., Whitesides, G. M., Van de Water, L., Toner, M. Neutrophil chemotaxis in linear and complex gradients of interleukin-8 formed in a microfabricated device. Nat. Biotechnol. 20, 826-830 (2002).
  2. Lin, F., Nguyen, C. M., Wang, S. J., Saadi, W., Gross, S. P., Jeon, N. L. Effective neutrophil chemotaxis is strongly influenced by mean IL-8 concentration. Biochem. Biophys. Res. Commun. 319, 576-581 (2004).
  3. Chung, B. G., Flanagan, L. A., Rhee, S. W., Schwartz, P. H., Lee, A. P., Monuki, E. S., Jeon, N. L. Human neural stem cell growth and differentiation in a gradient-generating microfluidic device. Lab Chip. 5, 401-406 (2005).
  4. Saadi, W., Wang, S. J., Lin, F., Jeon, N. L. A parallel-gradient microfluidic chamber for quantitative analysis of breast cancer cell chemotaxis. Biomed. Microdevices. 8, 109-118 (2007).
  5. Chung, B. G., Park, J. W., Hu, J. S., Huang, C., Monuki, E. S., Jeon, N. L. A hybrid microfluidic-vacuum device for interfacing with conventional cell culture platform. BMC Biotechnol. 7, (2007).
check_url/it/271?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Chung, B. G., Manbachi, A., Saadi, W., Lin, F., Jeon, N. L., Khademhosseini, A. A Gradient-generating Microfluidic Device for Cell Biology. J. Vis. Exp. (7), e271, doi:10.3791/271 (2007).

View Video