Vi præsenterer et mikrofluidisk system til undersøgelser af komplekse livsmaskiner, som består af 1500 kulturenheder, en række forbedrede peristaltiske pumper og en blandingsmodulus på stedet. Den mikrofluidiske chip giver mulighed for analyse af de meget komplekse og dynamiske mikromiljøforhold in vivo.
Efterligning in vivo miljøforhold er afgørende for in vitro undersøgelser af komplekse liv maskiner. Men de nuværende teknikker rettet mod levende celler og organer er enten meget dyre, som robotteknologi, eller mangler nanoliter volumen og millisekund tid nøjagtighed i flydende manipulation. Vi præsenterer herved design og fremstilling af et mikrofluidisk system, der består af 1.500 kulturenheder, en række forbedrede peristaltiske pumper og en blandingsmodulus på stedet. For at demonstrere kapaciteten af den mikrofluidiske enhed opretholdes neurale stamcellesfærer (NSC) i det foreslåede system. Vi bemærkede, at når NSC-kuglen udsættes for CXCL i dag 1 og EGF i dag 2, er den runde kropsbygning godt vedligeholdt. Variation i inputrækkefølgen af 6 lægemidler forårsager morfologiske ændringer i NSC-sfæren og udtryksniveauets repræsentative markør for NSC-stængel (dvs. Hes5 og Dcx). Disse resultater tyder på, at dynamiske og komplekse miljøforhold har stor indvirkning på NSC differentiering og selvfornyelse, og den foreslåede mikrofluidiske enhed er en passende platform for høj gennemstrømning undersøgelser af den komplekse levetid maskiner.
Høj gennemløbsteknikker er afgørende for biomedicinske og kliniske undersøgelser. Ved parallelt at gennemføre millioner af kemiske, genetiske eller levende celle- og organoidtests kan forskere hurtigt identificere gener, der modulerer en biomolekylær vej, og tilpasse sekventiel lægemiddelinput til ens specifikke behov. Robotteknologi1 og mikrofluidiske chips i kombination med et enhedskontrolprogram gør det muligt at automatisere komplekse eksperimentelle procedurer, der dækker celle-/vævsmanipulation, væskehåndtering, billeddannelse og databehandling/kontrol2,3. Derfor kan hundreder og tusinder af eksperimentelle forhold opretholdes på en enkelt chip i henhold til den ønskedeoverførselshastighed 4,5.
I denne protokol beskrev vi design- og fabrikationsproceduren for en mikrofluidisk enhed, der består af 1500 kulturenheder, en række forbedrede peristaltiske pumper og blandingsmodulus på stedet. 2-niveaus cellekulturkammeret forhindrer unødvendig forskydning under medium udveksling, hvilket sikrer et uforstyrret kulturmiljø til langsigtet levende cellebilleddannelse. Undersøgelserne viser, at den foreslåede mikrofluidiske enhed er en egnet platform til undersøgelser af høj gennemstrømning af de komplekse livsmaskiner. Desuden giver de avancerede træk ved den mikrofluidiske chip mulighed for automatiseret rekonstituering af meget komplekse og dynamiske mikromiljøforhold in vivo, som de stadigt skiftende cytokiner og ligands sammensætninger6,7, hvis færdiggørelse tager måneder for konventionelle platforme som 96-brønds plade.
Forskellige mikrofluidiske enheder er udviklet til at udføre multiplekserede og komplekse eksperimenter17,18,19,20. For eksempel kan mikrowells lavet af en række topologiske fordybninger fange individuelle celler uden brug af ekstern kraft, der viser fordelagtige tegn, herunder lille prøvestørrelse, parallelisering, lavere materialeomkostninger, hurtigere respons, høj følsomhed<sup class=…
The authors have nothing to disclose.
Forfattere anerkender den tekniske støtte fra Zhifeng Cheng af Chansn Instrument (Kina) LTD. Dette arbejde blev støttet af tilskud (National Natural Science Foundation of China,51927804).
2713 Loker Avenue West | Torrey pines scientific | ||
AZ-50X | AZ Electronic Materials, Luxembourg | ||
Chlorotrimethylsilane(TMCS) 92360-25mL | Sigma | ||
CO2 Incubator HP151 | Heal Force | ||
Desktop Hole Puncher for PDMS chips WH-CF-14 | Suzhou Wenhao Microfluidic Technology Co., Ltd. | ||
DMEM(L-glutamine, High Glucose, henol Red) | Invitrogen | ||
Electronic Balance UTP-313 Max:600g, e:0.1g, d:0.01g | Shanghai Hochoice Apparatus Manufacturer Co.,LTD. | ||
FBS | Sigma | ||
Fibronection 0.25 mg/mL | Millipore, Austria | ||
Glutamax 100x | Gibco | ||
Heating Incubator BGG-9240A | Shanghai bluepard instruments Co.,Ltd. | ||
Nikon Model Eclipse Ti2-E | Nikon | ||
Pen/Strep 10 Units/mL Penicillin 10 ug/mL Streptomycin | Invitrogen | ||
Plasma cleaner PDC-002 | Harrick Plasma | ||
polydimethylsiloxane(PDMS) | Momentive | ||
polylysine 0.01% | Sigma | ||
Spin coater ARE-310 | Awatori Rentaro | ||
Spin coater TDZ5-WS | Cence | ||
Spin coater WH-SC-01 | Suzhou Wenhao Microfluidic Technology Co., Ltd. | ||
SU-8 3025 | MicroChem, Westborough, MA, USA | ||
SU-8 3075 | MicroChem, Westborough, MA, USA |