Un multi-vano SNC Neuron-glia Co-cultura Microfluidic piattaforma
Summary
Abbiamo sviluppato un nuovo multi-comparto dei neuroni co-coltura piattaforma microsistema in vitro SNC assone-glia di ricerca interazione. La piattaforma è in grado di condurre fino a sei esperimenti indipendenti, in parallelo ed è stato fabbricato utilizzando una nuova concezione macro / micro metodo ibrido fabbricazione.
Abstract
Vi presentiamo un nuovo multi-comparto dei neuroni co-coltura piattaforma microsistema per SNC in vitro assone-glia di ricerca interazione, capace di condurre fino a sei esperimenti indipendenti in parallelo per una maggiore throughput. Abbiamo sviluppato un nuovo metodo di fabbricazione per creare dispositivi microfluidici con strutture su scala sia micro che macro all'interno del dispositivo stesso attraverso un unico soft-litografia processo, consentendo di fabbricazione di massa con buona ripetibilità.
Il multi-vano microfluidica co-coltura piattaforma è composta da un vano soma di neuroni e sei assone / glia scomparti per oligodendrociti (OLS). Il vano soma e assone / glia vani sono collegati da un array di assone-guida microcanali che funzionano come barriere fisiche per limitare soma neuronale nel vano soma, consentendo assoni a crescere in assone / compartimenti glia. OL caricato in assone / glia scomparti in grado di interagire solo con assoni ma non con soma neuronale o dendriti, permettendo localizzato assone-glia studi di interazione. I microcanali ha inoltre permesso l'isolamento fluidico tra i compartimenti, lasciando sei esperimenti indipendenti da condurre su un unico dispositivo per un throughput più elevato.
Soft-litografia con poli (dimetilsiloxano) (PDMS) è una tecnica comunemente utilizzata in microdispositivi biomedica. Serbatoi su questi dispositivi sono comunemente definiti dal punzonatura manuale. Anche se semplice, allineamento poveri e della natura in termini di tempo del processo rende questo processo non adatto quando un gran numero di serbatoi devono essere ripetutamente creato. Il metodo di nuova concezione non ha richiesto punzonatura manuale dei serbatoi, per superare tali limitazioni. In primo luogo, sette serbatoi (profondità: 3,5 mm) sono state effettuate su un poli (metilmetacrilato) (PMMA) con blocco della macchina di micro-fresatura. Poi, gli array di microstrutture cresta, fabbricato su un substrato di vetro, sono state a caldo in rilievo contro il blocco PMMA per definire microcanali che collegano il soma e assone / glia scomparti. Questo processo ha portato macro-scala serbatoi (3,5 mm) e scala micro-canali (2,5 micron) in concomitanza con un singolo master PMMA. Una replica PDMS che è servito come un maestro dello stampo sono stati ottenuti utilizzando soft-litografia e il dispositivo finale PDMS è stato replicato da questo maestro.
Neuroni primari da E16-18 ratti sono stati caricati al vano soma e coltivate per due settimane. Dopo una settimana di coltura cellulare, gli assoni attraversato microcanali e formato assonale unico strato di rete all'interno degli assoni / glia scomparti. Gli assoni sono cresciuti in modo uniforme in tutto sei assone / glia scomparti e OLS da P1-2 i ratti sono stati aggiunti degli assoni / glia scompartimenti a 14 giorni in vitro per la co-coltura.
Protocol
Discussion
Abbiamo sviluppato un multi-vano co-coltura piattaforma per lo studio dei mammiferi SNC assone-glia di interazione. Assoni del SNC sono state isolate con successo da cellule neuronali enti / dendriti, e gli oligodendrociti sono stati co-coltura con successo all'interno del dispositivo. La densità dei neuroni può essere variata da applicazioni, ma la concentrazione troppo bassa o troppo alta può indurre le cellule a morire. Inoltre, è importante cambiare solo la metà dei terreni di coltura in modo che le cellule…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health / National Institute of Mental Health (NIH / NIMH) concedere # 1R21MH085267.
References
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