Hematologic 질환의 Microvascular 상호 작용 유학을위한 Endothelialized Microfluidics
Summary
microvascular 크기의 채널 (<30 μm의)와 microfluidic 장치의 전체 내부 3D 표면에 걸쳐 문화 내피 세포 단일층를하는 방법이 설명되어 있습니다. 이<em> 체외에서</em> microvasculature 모델은 혈액 세포, 내피 세포, 그리고 hematologic 질병 용해 요인 간의 biophysical 상호 작용 연구를 가능하게합니다.
Abstract
microfabrication 기술의 발전은 마이크로 및 nanoscales 1,2에서 생물 학적 및 생화 학적 실험을 수행을위한 저렴하고 재현성 microfluidic 시스템의 생산을 활성화했습니다. 또한, microfluidics도 구체적으로 인해 쉽게 역동적인 유체 환경과 생물 학적 조건 3-6 제어하는 능력 때문에, 양적 hematologic과 microvascular 프로세스를 분석하는 데 사용되었습니다. 따라서 연구자들은 최근 혈액 세포 deformability, 혈액 세포 집합, microvascular 혈액 흐름과 혈액 세포 – 내피 세포 상호 작용 6-13 공부를 microfluidic 시스템을 사용 해왔다. 그러나 이러한 microfluidic 시스템이 어느 교양 내피 세포를 포함하거나 더 큰 줄 몰랐 microvascular pathologic 프로세스 sizescale 관련된보다. 교양 내피 세포와 microfluidic 플랫폼 정확 recapitulates 세포, 물리적, 그리고 hemodyn 그microcirculation의 amic 환경 microvasculature 참여 hematologic 질환의 근본적인 biophysical pathophysiology 우리의 이해를 촉진하기 위해 필요합니다.
여기서는 hematologic 질환에서 발생 pathologic biophysical microvascular 상호 작용을 연구하기위한 표준 내피 세포 배양 기술과 함께 간단한 단일 마스크 microfabrication 프로세스를 사용하여 microvasculature의 체외 모델에서 "endothelialized"를 만드는 방법을보고합니다. 이것은 "microvasculature – 온 – 칩"단단히 생물학뿐만 아니라 biophysical 조건 제어와 표준 주사기 펌프 및 brightfield / 형광 현미경을 사용하여 운영하고 강력한 분석과 연구자를 제공합니다. 이러한 microcirculatory의 hemodynamic 조건, 내피 세포 유형, 혈액 세포 유형 (들)과 집중 (들), 마약 / 억제 농도 등 같은 매개 변수는 쉽게 제어할 수 있습니다. 따라서 우리의 microsystem 제공양적 microvascular 흐름이 때문에 세포 접착, 집합, 그리고 deformability, 기존 assays 함께 사용할 수없는 기능의 변경 사항에 장애되는 질병 프로세스를 조사하는 방식입니다.
Protocol
Discussion
우리 endothelialized microdevice 시스템은 생체내 실험에서와 함께 사용할 때 가장 좋은 적합하며, reductionist 접근 방식은 인간과 동물 모델에서 관찰되는 hematologic 프로세스 biophysical 메커니즘을 명료하게하다 도움이 될 수 있습니다. 또한, 우리의 시스템은 제한없이 않습니다. 예를 들어, 우리 microfluidic 채널 단면에서 사각형입니다. 기술적으로 원형 microchannels는 10,11를 조작 수 있지만, ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 T. 헌트 M. Rosenbluth, 그들의 조언과 유용한 토론 램 연구소 감사드립니다. 우리는 G. 스피너의 지원과 기술 조지아 연구소의 전자 및 나노 테크놀로지 연구소를 인정합니다. 이 작품에 대한 재정 지원은 NIH 교부금 K08-HL093360, UCSF REAC 상, NIH의 Nanomedicine 개발 센터 수상 PN2EY018244, 그리고 애틀랜타의 어린이 건강의 내피 세포 생물학을위한 센터에서 자금 지원에 의해 제공되었다.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| blunt point needle | OK International | 920050-TE | Precision TE needle 20 Gauge x 1/2″, pink |
| dextran | Sigma-Aldrich | 31392 | |
| Fibronectin | Sigma-Aldrich | F0895 | |
| Hole puncher (pin vise) | Technical Innovations | ||
| Human umbilical cord endothelial cells (HUVECs) | Lonza | CC-2519 | |
| Plasma cleaner | Plasma | PDC-326 | |
| Polydimethylsiloxane (PDMS) | Fisher Scientific | NC9285739 | Sylgard 184 Silicone Elastomer KIT |
| Sigmacote | Sigma-Aldrich | SL2 | |
| SU-8 2025 | Microchem | Y111069 | |
| SU-8 Developer | Microchem | Y020100 | |
| Syringe pump | Harvard Apparatus | 70-3008 | PHD-ULTRA |
| tubing(larger) | Cole-Parmer Instrument Company | 06418-02 | Tygonreg microbore tubing, 0.020″ ID x 0.060″ OD |
| tubing(smaller) | Cole-Parmer Instrument Company | 06417-11 | PTFE microbore tubing, 0.012″ ID x 0.030″ OD |
References
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