نمط الخلية باستخدام استراتيجية أرخميدس المغناطيسية

Summary

يصف هذا البروتوكول طريقة نقش خلية خالية من الحبر وخالية من الملصقات ومستقلة عن الركيزة وعالية الإنتاجية تعتمد على تأثير أرخميدس المغناطيسي.

Abstract

يقدم نمط الخلية ، الذي يسمح بالتحكم الدقيق في موضع الخلية ، ميزة فريدة في دراسة سلوك الخلية. في هذا البروتوكول ، يتم تقديم استراتيجية نمطية للخلايا تعتمد على تأثير أرخميدس المغناطيسي (Mag-Arch). يتيح هذا النهج التحكم الدقيق في توزيع الخلايا دون استخدام مواد الحبر أو جزيئات وضع العلامات. من خلال إدخال كاشف مغناطيسي لتعزيز الحساسية المغناطيسية لوسط زراعة الخلية ، يتم صد الخلايا بواسطة المغناطيس وترتيب نفسها في نمط مكمل لمجموعات المغناطيس الموضوعة أسفل ركيزة الموائع الدقيقة.

في هذه المقالة ، يتم توفير إجراءات مفصلة لأنماط الخلايا باستخدام الإستراتيجية المستندة إلى Mag-Arch. يتم تقديم طرق لتصميم أنواع الخلايا المفردة وكذلك أنواع الخلايا المتعددة لتجارب الثقافة المشتركة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم توفير تعليمات شاملة لتصنيع أجهزة الموائع الدقيقة التي تحتوي على قنوات لنمط الخلايا. يعد تحقيق هذه الميزة باستخدام طرق متوازية أمرا صعبا ولكن يمكن القيام به بطريقة مبسطة وفعالة من حيث التكلفة. إن استخدام أنماط الخلايا القائمة على Mag-Arch يزود الباحثين بأداة قوية للبحث في المختبر .

Introduction

يتطور نمط الخلية إلى تقنية بديهية وقوية للدراسات في المختبر ¹. من خلال معالجة مواقع الخلايا في لوحات الاستزراع ، فإنه يوفر حلولا لمجموعة متنوعة من التجارب ، بما في ذلك هجرة الخلايا² ، والزراعة المشتركة متعددة الخلايا^{للمحاكاة الحيوية 3} ، والتجميع العضوي⁴ ، ودراسات المواد الحيوية⁵ ، والمزيد. في معظم الحالات ، يفضل استخدام طريقة خالية من الحبر وخالية من الملصقات لنقش الخلية لأنها توفر سهولة التشغيل وقابلية عالية للخلية للتحقيقات اللاحقة.

تأثير Mag-Arch هو ظاهرة فيزيائية حيث تميل الأجسام المغناطيسية في السوائل البارام....

Protocol

1. تجميع مجموعات المغناطيس

1. قم بتجميع مجموعات المغناطيس لأنماط الشريط.
   1. اختر مغناطيسا مستطيلا مسطحا ، كما هو موضح في الشكل 1 أ. أبعاد المغناطيسات المستطيلة المستخدمة في هذا العرض التوضيحي هي 1.5 مم × 10 مم × 35 مم (سمك × ارتفاع × طول) (انظر جدول المواد). يحدد سمك المغناطيس الفجوات بين خطوط الخلية.
   2. قطع ألواح السيليكون بسمك 2 مم (انظر جدول المواد) إلى مستطيلات 2 مم × 8 مم × 30 مم. تأكد من أن البعدين الأخيرين لألواح السيليكون هذه أصغر قليلا من أبعاد المغناطيس المستطيل المذكور أعلاه لتحسين التجميع. يحدد سمك ألواح السيليكون عرض خطوط الخلية.
   3. قم بتجميع المغنا....

النتائج

تم اختيار مغناطيس مستطيل (1.5 مم × 10 مم × 35 مم) وأسطواني (Φ1.5 م × 10 مم) لإنشاء أنماط خلايا كعرض توضيحي. يتمتع المستخدمون بالمرونة لتعديل حجم وشكل المغناطيس أو تجميعها بشكل مختلف لإنشاء أنماط خلايا متنوعة. في الشكل 1 أ ، ب ، تم تجميع المغناطيس ، مع تصوير الأقطاب المغناطيس.......

Discussion

يوفر نمط الخلايا القائم على Mag-Arch حلا سهل الاستخدام لمعظم المختبرات الطبية الحيوية. تتقدم هذه الطريقة بالتوازي مع أحرف خالية من الحبر ، وخالية من الملصقات ، ومستقلة عن الركيزة ، والقدرة على الزخرفة عالية الإنتاجية ^8,13. بالنسبة لنقش الخلايا من النوع الأحادي ،.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
A2780 ovarian cancer cells	Procell	CL-0013
Cell culture medium (DMEM, high glucose)	Gibco	11995040
Cover slides	Citotest Scientific	80340-3610	For fabricating microfluidics. Dimension: 24 mm × 50 mm
DiD	MedChemExpress (MCE)	HY-D1028	For labeling cells with red fluorescence (Ex: 640 nm)
DiI	MedChemExpress (MCE)	HY-D0083	For labeling cells with orange fluorescence (Ex: 550 nm)
Fetal Bovine Serum (FBS)	Biochannel	BC-SE-FBS07
Gadopentetate dimeglumine (Gd-DTPA)	Beijing Beilu Pharmaceutical	H10860002
Gelatin	Sigma Aldrich	V900863
Glass cell slides	Citotest Scientific	80346-2510	Diameter: 25 mm; thickness: 0.19-0.22 mm
Glass plates	PURESHI hardware store		For fabricating microfluidics. Dimension: 40 mm × 75 mm
Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVECs)	Servicebio	STCC12103G-1
Neodymium-iron-boron magnets (N52)	Lalaci
Non-toxic glass plate coating (Gel Slick Solution)	Lonza	1049286	For convenience of demolding when fabricating microfluidics
Phosphate Buffered Saline (PBS)	Servicebio	G4200
Plasma cleaner	SANHOPTT	PT-2S
Polydimethylsiloxane (PDMS) kit	DOWSIL	SYLGARD 184 Silicone Elastomer Kit	For fabricating microfluidics
Polytetrafluoroethylene (PFTE) mold	PURESHI hardware store		Customized online, for fabricating microfluidics
Silicon plate	PURESHI hardware store
Smooth Muscle Cells (SMC)	Procell	CL-0517
Ultrasonic cleaner	Sapeen	CSA-02