Summary

Ein Gradient-Erzeugung Mikrofluidikvorrichtung für Zellbiologie

Published: August 30, 2007
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Summary

Wir beschreiben ein Protokoll für die Mikrofabrikation der Gradienten-erzeugenden Mikrofluidik-Gerät, das räumliche und zeitliche Verläufe in klar definierten Mikroumgebung erzeugen können. Bei diesem Ansatz kann der Gradient-Erzeugung mikrofluidischen Gerät verwendet, um gerichtete Wanderung, Embryogenese, Wundheilung und Krebs Metastasen zu untersuchen.

Abstract

Die Herstellung und den Betrieb eines Gradienten-erzeugenden Mikrofluidikvorrichtung zur Untersuchung zellulärer Verhalten beschrieben wird. Ein mikrofluidischen Plattform ist ein günstiges experimentelles Werkzeug, weil es genau manipulieren kann Flüssigkeit fließt, ermöglichen einen hohen Durchsatz Experimente und generieren stabile lösliche Konzentrationsgradienten. Im Vergleich zu herkömmlichen Gradienten-Generatoren, Poly (dimethylsiloxan) (PDMS)-basierten mikrofluidischen Bauteilen erzeugen können stabile Konzentrationsgradienten von Wachstumsfaktoren mit gut definierten Profile. Hier haben wir einfache Gradienten-erzeugenden mikrofluidischen Systemen mit drei separaten Eingängen. Drei Mikrokanäle in einem Mikrokanal kombiniert werden, um Konzentrationsgradienten zu erzeugen. Die Stabilität und Form der Wachstumsfaktor-Gradienten wurden durch Fluorescein isothyiocyanate (FITC)-Dextran mit einem Molekulargewicht ähnlich epidermal growth factor (EGF) bestätigt. Mit dieser Mikrofluidikvorrichtung haben wir gezeigt, dass Fibroblasten ausgesetzt Konzentrationsgradienten der EGF zu höheren Konzentrationen migriert. Die Richtungsorientierung der Zellwanderung und die Beweglichkeit der wandernden Zellen wurden quantitativ durch Zell-Tracking-Analyse beurteilt. So könnte dieses Gefälle generierenden Mikrofluidikvorrichtung nützlich sein für das Studium und die Analyse des Verhaltens von wandernden Zellen.

Protocol

A. Microfabrication der Gradienten-erzeugenden Mikrofluidikvorrichtung Die Si-Wafer ist mit reaktiven Sauerstoff-Plasma (5 min bei 30W, Harrick Scientific, NY) behandelt. Negative Photolack (SU-8 50, Microchem, MA) ist durch Spin-Coating bei 1000 rpm für 1 min auf einem Si-Wafer. Der Wafer ist weich gebacken bei 65 ° C für 10 min und anschließend bei 95 ° C für 30 min auf einer Heizplatte. Der Wafer wird mit UV-Licht (200W) für 3 min durch eine Transparenz-Maske mit einer …

Discussion

Cells um stabile Konzentrationsgradienten der EGF in einer mikrofluidischen Vorrichtung zu höheren Konzentrationen migriert ausgesetzt. Die Richtungsorientierung der Zellmigration, chemotaktische Index, Motilität wandernden Zellen wurden durch Zell-Tracking-Analyse untersucht. Daher könnte dieses Gefälle generierenden mikrofluidischen Plattform nützlich sein Studium Krebsmetastasen, Embryogenese und Axon Führung.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Dextran-FITC Reagent Sigma Aldrich FD10S Fluorescein isothiocyanate (FITC) conjugated-dextran (10kD)
hr-EGF   Invitrogen 13247-051 human recombinant Epidermal growth factor
PDMS   K.R. Anderson Co. Inc. 2065622 Poly(dimethylsiloxane) (PDMS), Dow Corning Sylgard 184 (8.6 lb)
Negative photoresist   Microchem SU-8 50  
Si wafer       silicone wafer, 4 inch
Petri dishes        
Polyethylene tubing   Becton Dickinon PE 20  
PBS   Invitrogen    
Fibronectin        
NIH 3T3 cell-line     fibroblast cells
Inverted microscope   Nikon TE 2000  

References

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Cite This Article
Chung, B. G., Manbachi, A., Saadi, W., Lin, F., Jeon, N. L., Khademhosseini, A. A Gradient-generating Microfluidic Device for Cell Biology. J. Vis. Exp. (7), e271, doi:10.3791/271 (2007).

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