Microfabricated платформы для механическим динамическим культуре клеток
Summary
В этом протоколе, мы демонстрируем изготовление microactuator массив вертикально перемещенных сообщений, на котором основана технология, и как это технологическая база может быть изменена для проведения высокой пропускной способностью механически динамических клеточных культур в обоих двумерных и трехмерных культуры парадигм.
Abstract
Способность систематически зонда в пробирке клеточного ответа на комбинации mechanobiological стимулы для тканевой инженерии, лекарств или фундаментальные исследования клеточной биологии ограничено современными технологиями биореактора, которые не могут одновременно применяться различные механические стимулы к культуре клеток. Для того, чтобы решить эту проблему, мы разработали серию microfabricated платформы предназначены для выявления последствий механических раздражителей в высокой пропускной формате. В этом протоколе, мы демонстрируем изготовление microactuator массив вертикально перемещенных сообщений, на котором основана технология, а в дальнейшем продемонстрировать, как базовой технологии могут быть модифицированы для проведения высокой пропускной способностью механически динамических клеточных культур в обоих двумерных и трех- мерных парадигмы культуры.
Protocol
Discussion
Хотя концептуально просты, устройство изготовления требуется некоторое экспериментальных навыков и практики. В частности, в случае 2D культуре клеток, выравнивание несколько слоев в устройстве может быть сложным, особенно на большой площади массива. С практической точки зрения, мы мож…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы признаем, финансовая поддержка со стороны естествознания и техники Научно-исследовательский совет Канады и Канадского института исследований в области здравоохранения (CHRPJ 323533-06), стипендию Онтарио Высшей программы СМ и Канаде исследования кафедры в микро-и нано-технических систем к Ю.С., и в Mechanobiology в CAS.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Sylgard 184 PDMS Monomer and Crosslinker Kit | Dow Corning | |||
| SU-8 masters | ||||
| Silanization agent: (tridecafluoro-1, 1, 2, 2-tetrahydrooctyl)-1-trichlorosilane | United Chemical Technologies | |||
| Foam pads | Craft supply stores, 1-2 mm thick | |||
| Overhead inkjet transparencies | Grand & Toy | |||
| Plexiglass plates | ||||
| C-clamp | hardware store | |||
| Micromanipulator system | Siskiyou | |||
| Custom-made vaccum mount | ||||
| Vision system, Navitar 12x zoom | Navitar | |||
| Connecting tubes | VWR International | Clay Adam Intramedic PE190 | ||
| Blunt 18G needles | Smallparts.com / Amazon Inc. | |||
| Eccentric diaphragm micropump | Schwarzer Precision | SP 500 EC-LC4.5V DC | ||
| Solenoid valves | Pneumadyne | S10MM-30-12-3 | ||
| Solenoid manifold | Pneumadyne | MSV10-1 | ||
| Function generator | ||||
| 3-(trimethoxysilyl) propyl methacrylate | Sigma | |||
| Polyethylene glycol diacrylate 3.4 kDa | Laysan Bio | |||
| Polyethylene glycol 8 kDa | Sigma | |||
| Irgacure 2959 | Ciba Specialty Chemicals | |||
| 1-vinyl-2-pyrolidinone | Sigma | |||
| Standard cell culture reagents |
Referências
- Unger, M. A., Chou, H. P., Thorsen, T., Scherer, A., Quake, S. R. Monolithic microfabricated valves and pumps by multilayer soft lithography. Science. 288, 113-116 (2000).
- Schaffer, J. L. Device for the application of a dynamic biaxially uniform and isotropic strain to a flexible cell culture membrane. J Orthop Res. 12, 709-719 (1994).
- Jo, B., Lerberghe, L. V. a. n., Motsegood, K., Beebe, D. Three-dimensional micro-channel fabrication in polydimethylsiloxane (PDMS) elastomer. Journal of Microelectromechanical Systems. 9, 76-81 (2000).
- Moraes, C., Sun, Y., Simmons, C. A. Solving the shrinkage-induced PDMS alignment registration issue in multilayer soft lithography. J. Micromech. Microeng. 19, 065015-065015 (2009).
- Haubert, K., Drier, T., Beebe, D. PDMS bonding by means of a portable, low-cost corona system. Lab on a chip. 6, 1548-1549 (2006).
- Bongaerts, J., Fourtouni, K., Stokes, J. Soft-tribology: Lubrication in compliant PDMS-PDMS contact. Tribology International. 40, 1531-1542 (2007).
- Moraes, C., Chen, J. H., Sun, Y., Simmons, C. A. Microfabricated arrays for high-throughput screening of cellular response to cyclic substrate deformation. Lab on a chip. 10, 227-234 (2010).
- Liu, V. A., Bhatia, S. N. Three-dimensional photopatterning of hydrogels containing living cells. Biomedical Microdevices. 4, 257-266 (2002).
- Hahn, M. S. Photolithographic patterning of polyethylene glycol hydrogels. Biomaterials. 27, 2519-2524 (2006).
- Moraes, C., Wang, G., Sun, Y., Simmons, C. A. A microfabricated platform for high-throughput unconfined compression of micropatterned biomaterial arrays. Biomaterials. 31, 577-584 (2010).
- Wipff, P. J. The covalent attachment of adhesion molecules to silicone membranes for cell stretching applications. Biomaterials. 30, 1781-1789 (2009).
- Moraes, C. Integrating polyurethane culture substrates into poly(dimethylsiloxane) microdevices. Biomaterials. 30, 5241-5250 (2009).
- Ifkovits, J. L., Burdick, J. A. Review: photopolymerizable and degradable biomaterials for tissue engineering applications. Tissue engineering. 13, 2369-2385 (2007).
