En flera brandceller CNS Neuron-Glia Co-kulturen mikroflödessystem plattform

Summary

Vi utvecklade en roman med flera fack neuron co-kulturen mikrosystem plattform för in vitro CNS axon-Glia samspelet forskning. Plattformen är kapabel att genomföra upp till sex oberoende experiment parallellt och var fabricerade med hjälp av en nyutvecklad makro / mikro-hybrid tillverkning metod.

Abstract

Vi presenterar en roman med flera fack neuron co-kulturen mikrosystem plattform för in vitro CNS axon-Glia samspelet forskning, som kan utföra upp till sex oberoende experiment parallellt för högre genomströmning. Vi utvecklade en ny tillverkningsmetod för att skapa mikroflödessystem anordningar som har både mikro och makro skala strukturer inom samma enhet genom en enda mjuk litografi processen, så att massan tillverkning med god repeterbarhet.

I flera brandceller mikroflödessystem co-kultur-plattformen består av en Soma fack för nervceller och sex axonet / Glia fack för oligodendrocyter (OLS). Den soma facket och axon / Glia fack är sammanbundna med kedjor av Axon-vägledande mikrokanaler som fungerar som fysiska hinder för att begränsa neuronala soma i soma facket, samtidigt som axoner att växa till Axon / fack Glia. OLS laddas in i axonet / Glia fack kan interagera bara med axoner, men inte med neuronala soma eller dendriter, så lokaliserade axon-Glia interaktionsstudier. Den mikrokanaler gjorde också fluidic isolation mellan fack, så att sex oberoende experiment ska utföras på en enda enhet för högre genomströmning.

Soft-litografi med hjälp av poly (dimetylsiloxan) (PDMS) är en ofta använd teknik inom biomedicinsk microdevices. Reservoarer på dessa enheter ofta definieras genom manuell stansning. Även enkla, dålig anpassning och tidskrävande karaktären i processen gör att processen inte är lämplig när ett stort antal dammar måste upprepade gånger skapas. Den nyutvecklade metoden inte kräver manuell stansning av reservoarer, övervinna sådana begränsningar. Först, sju reservoarer (djup: 3,5 mm) gjordes på en poly (polymetylmetakrylat) (PMMA)-block med hjälp av en mikro-fräsmaskin. Då var kedjor av åsen mikrostrukturer, monterad på ett glassubstrat, varm-relief mot PMMA blocket för att definiera mikrokanaler att ansluta soma och axon / Glia fack. Denna process resulterade i makronivå magasin (3,5 mm) och mikro-skala kanaler (2,5 mikrometer) som sammanfaller i en enda PMMA mästare. Ett PDMS replik som fungerade som en form mästare erhölls genom att använda mjuk litografi och den slutliga PDMS enheten var replikeras från denna herre.

Primär nervceller från E16-18 råttor lastades till soma facket och odlade i två veckor. Efter en vecka av cellodling, korsade axoner mikrokanaler och bildade axonal bara nätverkslagret inne axonet / Glia fack. Axoner blev enhetligt i hela sex axonet / Glia fack och OLS från P1-2 råttor har lagts till Axon / Glia fack på 14 dagar in vitro för samarbetet kultur.

Protocol

Del 1: Förbereda en mästare form för flera brandceller neuron co-kultur Komponentframställning Första steget att fabricera PMMA-mästare är att 3,5 mm djupa fack. Ett soma fack och sex axonet / Glia fack definieras på ett PMMA blocket med hjälp av en mikro-fräsmaskin (MDX-40, Roland eller någon annan CNC-maskin). PMMA master är sedan sonicated i isopropylalkohol i 10 minuter för att ta bort skräp. Kedjor av 2,5 ìm hög ås strukturer mönstrade på en 50,8 mm x 50,8 bildspel mm glas me…

Discussion

Vi har utvecklat en flera brandceller co-kultur plattform för att studera däggdjurs CNS axon-Glia interaktion. CNS axoner framgångsrikt isolerade från neuronal cell organ / dendriter och oligodendrocyter framgångsrikt samarbete odlade inuti enheten. Neuron densitet kan varieras genom tillämpningar, men för låg eller för hög koncentration kan orsaka cellerna att dö. Dessutom är det viktigt att ändra bara hälften av odlingsmedia så att cellerna eller axonal skikt på underlaget inte är skadade. Vi förvän…