A microfluídica Endothelialized para estudo das interacções microvasculares em Doenças Hematológicas
Summary
Um método para a cultura de uma monocamada de células endoteliais em toda a superfície interior 3D inteiro de um dispositivo micro com microvascular de tamanho canais (= 30 mm) é descrito. Este<em> In vitro</em> Modelo microvasculatura permite o estudo das interacções entre as células biofísicas do sangue, células endoteliais, e factores solúveis em doenças hematológicas.
Abstract
Os avanços nas técnicas de microfabricação permitiram a produção de baixo custo e reprodutível sistemas microfluídicos para a realização de experiências biológicas e bioquímicas no 1,2 micro e nanoescala. Além disso, microfluídica também têm sido usados especificamente para analisar quantitativamente processos hematológicas e microvascular, devido à sua capacidade para controlar facilmente o ambiente dinâmico fluídica e condições biológicas 3-6. Como tal, os investigadores têm utilizado sistemas mais recentemente microfluídicos para estudar deformabilidade de células do sangue, a agregação de células sanguíneas, o fluxo sanguíneo microvascular, e sangue interacções célula-célula endotelial 6-13. No entanto, estes sistemas microfluídicos quer não incluem células endoteliais cultivadas ou eram maiores do que a correspondente sizescale para microvasculares processos patológicos. Uma plataforma microfluídica com cultura de células endoteliais que recapitula com precisão o celular, físico e hemodynambiente âmico da microcirculação é necessário para promover nossa compreensão da fisiopatologia subjacente biofísico de doenças hematológicas que envolvem a microvasculatura.
Aqui, apresentamos um método para criar uma "endothelialized" modelo in vitro da microvasculatura, usando um processo simples de microfabricação única máscara em conjunto com as técnicas de cultura de células endoteliais, estudar as interações patológicas microvasculares biofísicos que ocorrem na doença hematológica. Este "microvasculatura-on-a-chip", prevê o pesquisador, com um teor robusto que controla rigidamente biológica, bem como condições biofísicas e é operado através de uma bomba de seringa padrão e de campo claro / microscopia de fluorescência. Parâmetros como condições hemodinâmicas da microcirculação, tipo de célula endotelial, o tipo de células sanguíneas (s) e concentração (s), drogas / concentração inibitória etc, tudo pode ser facilmente controlada. Como tal, a nossa microsistema forneceum método para investigar quantitativamente processos de doença no qual o fluxo microvascular é prejudicada devido a alterações na adesão celular, agregação e deformação, uma capacidade disponível com os ensaios existentes.
Protocol
Discussion
O nosso sistema microdispositivo endothelialized é mais adequada quando usado em conjunção com as experiências in vivo, ea sua abordagem reducionista pode ajudar a elucidar os mecanismos biofísicos de processos hematológicas que são observadas em humanos e em modelos animais. Além disso, nosso sistema não é sem limitações. Por exemplo, os nossos canais microfluídicos são quadrados em corte transversal. Embora tecnicamente microcanais circulares podem ser fabricados 10,11, optou…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos T. Hunt, M. Rosenbluth, eo Laboratório de Lam para os seus conselhos e discussões úteis. Agradecemos o apoio de G. Spinner e do Instituto de Eletrônica e Nanotecnologia do Georgia Institute of Technology. O apoio financeiro para este trabalho foi fornecida por uma subvenção NIH K08-HL093360, prêmio UCSF REAC, um Nanomedicina NIH Desenvolvimento Award Centro PN2EY018244 e financiamento do Centro de Biologia Celular endotelial de Saúde Infantil de Atlanta.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| blunt point needle | OK International | 920050-TE | Precision TE needle 20 Gauge x 1/2″, pink |
| dextran | Sigma-Aldrich | 31392 | |
| Fibronectin | Sigma-Aldrich | F0895 | |
| Hole puncher (pin vise) | Technical Innovations | ||
| Human umbilical cord endothelial cells (HUVECs) | Lonza | CC-2519 | |
| Plasma cleaner | Plasma | PDC-326 | |
| Polydimethylsiloxane (PDMS) | Fisher Scientific | NC9285739 | Sylgard 184 Silicone Elastomer KIT |
| Sigmacote | Sigma-Aldrich | SL2 | |
| SU-8 2025 | Microchem | Y111069 | |
| SU-8 Developer | Microchem | Y020100 | |
| Syringe pump | Harvard Apparatus | 70-3008 | PHD-ULTRA |
| tubing(larger) | Cole-Parmer Instrument Company | 06418-02 | Tygonreg microbore tubing, 0.020″ ID x 0.060″ OD |
| tubing(smaller) | Cole-Parmer Instrument Company | 06417-11 | PTFE microbore tubing, 0.012″ ID x 0.030″ OD |
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