بدعم من المعاهد الوطنية للصحة (GM092804 يمنح، DE019938) ومستشفى شرينرس بيرنز.

1. ميكروفلويديك تصنيع جهاز <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام تقنيات الطباعة التصويرية القياسية وتصنيع القالب رقاقة الماجستير في غرفة نظيفة الطبقة 1،000. النمط الأول 3 ميكرون رقيقة طبقة مقاومة للضوء سلبي قائم على الايبوكسي لتحديد قنوات الهجرة وفقا لتعليمات من الشركة المصنعة. النمط الثاني طبقة 50 ميكرون سميكة لتحديد الخلية التحميل وchemokine غرف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام رقاقة منقوشة للادلاء polydimethylsiloxane الأجهزة (PDMS). بقوة مزيج PDMS (20 غرام) مع البادئ (2 غ) لمدة 5 دقائق باستخدام الشوكة البلاستيكية في علبة بلاستيكية كبيرة وزنها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> صب بعناية PDMS على القالب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ديغا في PDMS عن طريق وضع القالب مع PDMS سكب في مجفف فراغ لمدة 1 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خبز وعلاج PDMS ميكروفلويديك الأجهزة لا يقل عن 3 ساعة في الفرن لتعيين 65 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كمة خارج WBLCs المركزية باستخدام الناخس التي يبلغ قطرها 1.5 ملم غيض من. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لكمة من الأجهزة على شكل دونات كله باستخدام puncلها بقطر غيض من 5.0 مم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الجسيمات من أجهزة دونات باستخدام شريط لاصق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطف لوحة 12 جيدا مع الماء منزوع الأيونات ثم الجافة مع النيتروجين. وضع لوحة في الفرن 60 درجة مئوية لمدة 5 دقائق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الأكسجين البلازما علاج لوحة 12 جيدا مرتين؛ مرة واحدة وحدها لمدة 35 ثانية ثم مرة أخرى مع دونات الأجهزة لمدة 35 ثانية أخرى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع بعناية الأجهزة في الآبار من لوحة باستخدام الملقط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لوحة خبز مع أجهزة المستعبدين على صفيحة ساخنة تعيين إلى 80 درجة مئوية لمدة 10 دقيقة. </li></ol> 2. ميكروفلويديك الفحص التحضير <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أجهزة ميكروفلويديك رئيس مباشرة بعد العلاج البلازما الأكسجين، وعندما يكون الجهاز هو ماء والآثار الشعرية يمكن أن تعزز فتيلة من قنوات صغيرة في الجهاز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلق حل جاذب كيميائي عن طريق خلط 5 ميكرولتر fMLP [محلول المخزون 10 ميكرومتر] مع 5 ميكرولتر فبرونيكتين [محلول المخزون 1 ملغ / مل] و 490 ميكرولتر HBSS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ببطء الماصة &amp; #160؛ حل جاذب كيميائي في WBLC، وذلك باستخدام طرف جل التحميل (الشكل 1A). الماصة ل20 ميكرولتر إضافية من جاذب كيميائي حول الجزء الخارجي من الجهاز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع لوحة في مجفف لمدة 15 دقيقة. من خلال تطبيق فراغ إلى الجهاز، وتغرس الحل في الجانب قنوات للجهاز والهواء النازحين تنتشر من خلال وPDMS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة لوحة من مجفف وتأكيد ترطيب قناة الجهاز تحت المجهر. مشاهدة ليصبح أصغر فقاعة كحل جاذب كيميائي يدخل الغرفة. ينبغي أن تكون هناك فقاعة موجودة داخل الجهاز بعد العلاج فراغ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل WBLC وخارج الجهاز جيدا لإزالة حل جاذب كيميائي الزائدة. هذه الخطوة بإنشاء التدرج من جاذب كيميائي من كل دائرة من الدوائر الكيميائي التنسيق (FCCs) إلى مركز الجهاز. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء حقنة 1 مل مع برنامج تلفزيوني، إضافة إلى 30 G طرف إبرة حادة إلى الحقنة. بلطف، وإدراج غيض إبرة الحقنة فيإلى مركز الثقب دونات. دفع برفق 100 ميكرولتر من برنامج تلفزيوني في الحفرة بحيث قطرات من أشكال PBS على رأس الجهاز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لوحة الميل وماصة 1 مل من برنامج تلفزيوني حول الجهاز بحيث يجمع السائل في قاع البئر. نضح السائل وعملية تكرار لمجموعه 3X باستخدام حل العازلة الطازجة (وسائل الإعلام بدلا من استخدام عازلة إذا كان سيتم تحميل العدلات فصل في وسائل الإعلام) 9. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء كل بئر مع وسائل الاعلام حتى يتم المغمورة قمم الأجهزة تحت السائل. السماح للأجهزة الجلوس لمدة 15 دقيقة للسماح التدرج لتحقيق الاستقرار. النتائج التجريبية والبيانات النظرية من محاكاة العناصر المحددة تبين أن التدرجات في هذه الأجهزة هي مستقرة تصل إلى 24 ساعة لجزيئات صغيرة (على سبيل المثال، fMLP) وتصل إلى عدة أيام لعرض أكبر الوزن الجزيئي (على سبيل المثال، IL8). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نصائح باستخدام هلام التحميل، ماصة ببطء 2 ميكرولتر من الدم (أو العدلات معزولة) في كل مبناها الدم الكاملقرع غرفة (WBLC) (الشكل 1A). </li></ol> 3. إعداد نموذج العدلات الإنسان من الدم الشعرية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع الدم الشعرية من وخز الإصبع من المتطوعين الأصحاء، الذين لا مناعة على. وقد تم الحصول على جميع عينات المرضى مع الموافقة المسبقة الخطية، ومن خلال الإجراءات المعتمدة من قبل MGH وشرينرس مجالس المراجعة المؤسسية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لجمع الدم وخز الاصبع، وغسل اليدين بالماء والصابون وتجفيف الجلد. إعداد محلول المخزون anti-coagulant/stain بإضافة 1 مل HBSS + HSA 0.2٪ و 10 ميكرولتر هويشت صمة عار (32.4 ميكرومتر) لجمع الدم أنبوب الهيبارين (1.65 USP/50 ميكرولتر من الدم). وخز الإصبع باستخدام مشرط السلامة SurgiLance (2.2 ملم العمق، 22 G)، يمسح أول قطرة من الدم، وجمع 50 ميكرولتر من الدم في أنبوب إيبندورف التي تحتوي على مخزون المضادة للتخثر وهويشت حل الفلورسنت وصمة عار (10 ميكرولتر) وبلطف المزيج. </li></ol></li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> احتضان الدم وهويشت صمة عار لمدة 10 دقيقة للسماح لتلطيخ الفلورسنت النواة. تشغيل العينة في حدود 1 ساعة من جمع الدم. </li></ol> العدلات الإنسان من الدم الوريدي <ol start="3" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم 10 مل من الطرفية، والدم الوريدي في أنابيب تحتوي على 33 USP الهيبارين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 50 ميكرولتر من الدم الوريدي إلى وسائل الإعلام وهويشت صمة عار كما هو موضح سابقا. احتضان الدم وهويشت صمة عار لمدة 10 دقيقة للسماح لتلطيخ الفلورسنت النواة. تشغيل العينة في حدود 1 ساعة من جمع الدم. </li></ol> العدلة فصل من الدم الجامع - التحكم إيجابي <ol start="5" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لفصل العدلات، واستخدام تقنيات عقيمة لعزل العدلات من 10 مل عينة من الدم الوريدي كله باستخدام Hetastarch (6٪ ث / ت) التدرج الكثافة تليها مجموعة مختارة حبة المغناطيسي عدة عزلة سلبية بعد بروتوكول المصنعين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> معلق قسامة النهائي من العدلات في concentrأوجه من 4،000 خلية / ميكرولتر 1X في HBSS + 0.2٪ ألبومين المصل البشري. إبقاء الخلايا عند 37 درجة مئوية حتى جاهزة للتشغيل التجربة. </li></ol> 4. المجهري وتحليل الصور لالعدلات الكيميائي القياسات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد درجة حرارة biochamber إلى 37 درجة مئوية والرطوبة 80٪، وأول أكسيد الكربون بنسبة 5٪ 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء التصوير فورا باستخدام الوقت الفاصل بين التصوير على المجهر (10X التكبير أو أعلى). </li></ol> 5. التحليل الإحصائي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تتبع يدويا لا يقل عن 50 العدلات في كل عينة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عد الخلايا دخول لجنة الاتصالات الفدرالية على مر الزمن (الشكل 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب السرعات العدلة في القناة بين WBLC وFCC باستخدام يماغيج (NIH) (الشكل 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد اتجاهها من العدلات عن طريق حساب عدد الخلايا التي تمر التشعب وحساب النسبة بين عدد الخلايا التي تتحول نحو FCC والخلايا التي خروج اله الجهاز. الخلايا غير اتجاهي لا تتبع التدرج الكيميائي، وبالتالي تهاجر بأعداد متساوية تجاه لجنة الاتصالات الفدرالية والخروج قناة (الشكل 2). </li></ol>

<ol>
	<li>Hansson, G. K., Robertson, A. K., Soderberg-Naucler, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammation+and+atherosclerosis.">Inflammation and atherosclerosis.</a> Annual review of pathology. 1, 297-329 (2006).</li><li>Phillipson, M., Kubes, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neutrophil+in+vascular+inflammation.">The neutrophil in vascular inflammation.</a> Nature medicine. 17, 1381-1390 (2011).</li><li>Butler, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Burn+injury+reduces+neutrophil+directional+migration+speed+in+microfluidic+devices.">Burn injury reduces neutrophil directional migration speed in microfluidic devices.</a> PloS one. 5, (2010).</li><li>Lavrentieva, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammatory+markers+in+patients+with+severe+burn+injury.+What+is+the+best+indicator+of+sepsis.">Inflammatory markers in patients with severe burn injury. What is the best indicator of sepsis.</a> Burns : journal of the International Society for Burn Injuries. 33, 189-194 (2007).</li><li>De Filippo, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mast+cell+and+macrophage+chemokines+CXCL1/CXCL2+control+the+early+stage+of+neutrophil+recruitment+during+tissue+inflammation.">Mast cell and macrophage chemokines CXCL1/CXCL2 control the early stage of neutrophil recruitment during tissue inflammation.</a> Blood. 121, 4930-4937 (2013).</li><li>Mankovich, A. R., Lee, C. Y., Heinrich, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+serum+heat+treatment+on+chemotaxis+and+phagocytosis+by+human+neutrophils.">Differential effects of serum heat treatment on chemotaxis and phagocytosis by human neutrophils.</a> PloS one. 8, (2013).</li><li>Palabrica, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leukocyte+accumulation+promoting+fibrin+deposition+is+mediated+in+vivo+by+P-selectin+on+adherent+platelets.">Leukocyte accumulation promoting fibrin deposition is mediated in vivo by P-selectin on adherent platelets.</a> Nature. 359, 848-851 (1992).</li><li>Sackmann, E. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+kit-on-a-lid:+a+versatile+platform+for+neutrophil+chemotaxis+assays.">Microfluidic kit-on-a-lid: a versatile platform for neutrophil chemotaxis assays.</a> Blood. 120, (2012).</li><li>Jones, C. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+chambers+for+monitoring+leukocyte+trafficking+and+humanized+nano-proresolving+medicines+interactions.">Microfluidic chambers for monitoring leukocyte trafficking and humanized nano-proresolving medicines interactions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109, 20560-20565 (2012).</li><li>Nauseef, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+human+neutrophils+from+venous+blood.">Isolation of human neutrophils from venous blood.</a> Methods Mol Biol. 412, 15-20 (2007).</li><li>Lyons, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microarray+analysis+of+human+leucocyte+subsets:+the+advantages+of+positive+selection+and+rapid+purification.">Microarray analysis of human leucocyte subsets: the advantages of positive selection and rapid purification.</a> BMC genomics. 8, (2007).</li><li>Hasenberg, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+immunomagnetic+negative+enrichment+of+neutrophil+granulocytes+from+murine+bone+marrow+for+functional+studies+in+vitro+and+in+vivo.">Rapid immunomagnetic negative enrichment of neutrophil granulocytes from murine bone marrow for functional studies in vitro and in vivo.</a> PloS one. 6, (2011).</li><li>Agrawal, N., Toner, M., Irimia, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neutrophil+migration+assay+from+a+drop+of+blood.">Neutrophil migration assay from a drop of blood.</a> Lab on a chip. 8, 2054-2061 (2008).</li><li>Hoang, A. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+neutrophil+speed+and+directionality+during+chemotaxis,+directly+from+a+droplet+of+whole+blood.">Measuring neutrophil speed and directionality during chemotaxis, directly from a droplet of whole blood.</a> Technology. , 1-9 (2013).</li><li>Kurihara, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resolvin+D2+restores+neutrophil+directionality+and+improves+survival+after+burns.">Resolvin D2 restores neutrophil directionality and improves survival after burns.</a> FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology. , (2013).</li><li>Buffone, V., Meakins, J. L., Christou, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neutrophil+function+in+surgical+patients.+Relationship+to+adequate+bacterial+defenses.">Neutrophil function in surgical patients. Relationship to adequate bacterial defenses.</a> Arch Surg. 119, 39-43 (1984).</li><li>Malawista, S. E., de Boisfleury Chevance, A., van Damme, J., Serhan, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tonic+inhibition+of+chemotaxis+in+human+plasma.">Tonic inhibition of chemotaxis in human plasma.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105, 17949-17954 (2008).</li></ol>

لا توجد تضارب المصالح في الكشف عنها.

في هذا العمل، قمنا بتطوير منصة ميكروفلويديك لقياس العدلات الكيميائي من قطرات من الدم (2 ميكرولتر). الترشيح الميكانيكي للكرات الدم الحمراء على رقاقة من الهجرة بنشاط العدلات تلتف الحاجة إلى أساليب مرهقة فصل الخلية مثل كثافة التدرجات 10، واختيار الإيجابي 11، ...

<html> الاتجار العدلة يلعب دورا حاسما في تحديد التقدم وحسم العديد من حالات الالتهابات، بما في ذلك تصلب الشرايين 1، عدوى بكتيرية أو الإنتان 2، وحرق إصابة 3. للمساهمة كبرى لشروط الصحة والمرض، عدد العدلات هو جزء من تحليل الدم القياسية غالبا ما يعتبر في المختبرات السريرية والبحوث. ومع ذلك، على الرغم من كونها واحدة من التجارب الأكثر انتشارا، وقيمة عدد العدلات في تشخيص العدوى والإنتان قد شكك في كثير من الأحيان 4. على سبيل المثال، كشفت دراسة واحدة من العدلات في مرضى الحروق التي العد العدلة والعدلة وظيفة الهجرة لا ترتبط؛ مما يدل على أن العدلات العد وحده ليس مؤشرا دقيقا لحالة المناعة 3. على الرغم من صعوبة قياس، وقد اقترح العدلة الكفاءة الوظيفية على أنها أكثر قيمة في مجموعة واسعة من الظروف. ر &quot;&gt; الأهم من ذلك، العديد من العيوب العدلات عابرة وليست ناجمة عن عيوب وراثية دائمة، وهو التمييز الذي تم تجاهله إلى حد كبير في العيادة حتى وقت قريب. وفي سياق إصابات الحروق، ويمكن رصد هجرة العدلات أثناء علاج المريض كمؤشر على حالة التهابات أو عدوى 3. لا يمكن ترجمتها المقايسات الهجرة التقليدية المستخدمة حاليا في المختبر (غرفة بويدن، وغرفة دن، مقايسة micropipette) في عملية إعداد سريرية لأنها تتطلب كميات كبيرة من الدم ومرهقة تستغرق وقتا طويلا تقنيات العدلة العزلة (الجدول 1). أيضا لا يمكن أن تستخدم هذه المقايسات لرصد التغيرات عابرة في الكيميائي العدلة في الحيوانات المختبرية الصغيرة، مثل الفئران، وذلك لأن حجم الدم اللازمة لالعدلة العزلة يسمح لعينة واحدة فقط، وغالبا ما حتى يتطلب تجميع الدم من الحيوانات متعددة لفحص واحد، فعلى سبيل المثال، دراسة شملت مالشروط والعلاجات ضافة عدة على عدة نقاط في الوقت يحتمل أن تتطلب الآلاف من الفئران باستخدام المقايسات الكيميائي الحالي. هذا يحد من البحوث البيولوجية الأساسية التي يمكن القيام به لفهم ديناميات معقدة من وظيفة المناعة في سياق إصابات أو عدوى أو حرق غالبا ما درس في نماذج الفئران 5. لتلبية الحاجة لفحص وظيفي العدلة التي هي سريعة وقوية، في حين تتطلب الحد الأدنى من حجم الدم، قمنا بتطوير جهاز ميكروفلويديك الذي يقيس الكيميائي العدلة مباشرة من قطرات صغيرة من الدم الكامل. من المعروف أن العديد من العوامل في الدم كله، بما في ذلك المصل 6 و 7 الصفائح الدموية، تؤثر على وظيفة العدلات. ولذلك فمن المفيد أن كل مقايسة ميكروفلويديك الدم يقلل تجهيز العينات للحفاظ على المكروية في الجسم الحي من العدلات عند قياس التغيرات في الكيميائي مع المختبر في فحص 8. هذا النهجيقلل من الوقت من جمع الدم إلى العدلة المقايسات الهجرة من ساعة باستخدام التقنيات التقليدية، لدقائق معدودة فقط (الجدول 1). منصة ميكروفلويديك الدم الكامل تنتج استقرارا التدرج جاذب كيميائي خطي لطول التجربة، لا يوجد لديه أجزاء متحركة، ولا يتطلب مصدر الضغط الخارجي (أي ضخ حقنة). الميزة الرئيسية في تصميم كامل الجهاز ميكروفلويديك الدم هو إدماج خلية الدم الحمراء (RBC) مشط الترشيح أن يرشح ميكانيكيا كرات الدم الحمراء من دخول القناة الهجرة من الجهاز. يتحول حق هذا الترشيح مشط حيلولة دون الحاجة لترشيح حجم الإقصاء، والتي من المرجح أن يكون انسداد بواسطة كرات الدم الحمراء، وبالتالي منع التدرج جاذب كيميائي من الوصول إلى العدلات المهاجرة بنشاط في الضفة الغربية. إدماج كامل الجهاز ميكروفلويديك الدم في لوحة 12 أو 24 أيضا يسهل فحص وسطاء متعددة من الاشتراكية العدلات الكيميائي الإنسان أو الفئرانmultaneously.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:771px;" width="771">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:191px;">Company</td>
			<td style="width:179px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:191px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Device Fabrication</td>
			<td style="width:191px;"></td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">SU8&#160;</td>
			<td style="width:191px;">Microchem</td>
			<td style="width:179px;">Y131273</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Polydimethylsiloxane (PDMS)</td>
			<td style="width:191px;">Ellsworth Adhesives</td>
			<td style="width:179px;">Sylgard 184 1.1 lb. Kit</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Standard glass slides</td>
			<td style="width:191px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:179px;">125495</td>
			<td style="width:191px;">1 X 3 inches</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Glass-bottom plate</td>
			<td style="width:191px;">MatTek</td>
			<td style="width:179px;">P12G-1.5-14-F</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">Harris Uni-Core, Tip Diameter 5.0mm</td>
			<td style="width:191px;">Ted Pella, Inc.</td>
			<td style="width:179px;">15081</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">Harris Uni-Core, Tip Diameter 1.5 mm</td>
			<td style="width:191px;">Ted Pella, Inc.</td>
			<td style="width:179px;">15072</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">Microfluidic Assay Preparation and Analysis</td>
			<td style="width:191px;"></td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Gel-loading pipet tip</td>
			<td style="width:191px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:179px;">02-707-139</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Syringe</td>
			<td style="width:191px;">Fisher Scientfic</td>
			<td style="width:179px;">309602</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Blunt tip needle, 30g &#189; in.</td>
			<td style="width:191px;">Brico Medical Supply</td>
			<td style="width:179px;">BN3005</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Vacutainer, Heparin</td>
			<td style="width:191px;">Becton Dickinson</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;"></td>
			<td style="width:191px;"></td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">HBSS&#160;</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">Human serum albumin</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:179px;">A5843-5G</td>
			<td style="width:191px;">0.2% final concentration in HBSS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Fibronectin</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:179px;">F0895-1MG</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">fMLP</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:179px;">F3506-10MG</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">SurgiLance safety lancet, 2.2mm depth, 22 gauge</td>
			<td style="width:191px;"></td>
			<td style="width:179px;">SLN240</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Hoescht stain</td>
			<td style="width:191px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:179px;">H3570</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Positive Control&#160;</td>
			<td style="width:191px;"></td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">HetaSep</td>
			<td style="width:191px;">STEMCELL Technologies Inc.</td>
			<td style="width:179px;">7906</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">EasySep Human Neutrophil Enrichment Kit</td>
			<td style="width:191px;">STEMCELL Technologies Inc.</td>
			<td style="width:179px;">19257</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;"></td>
			<td style="width:191px;"></td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Equipment</td>
			<td style="width:191px;"></td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Plasma Asher</td>
			<td style="width:191px;">March Instruments</td>
			<td style="width:179px;">P-250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Lindberg/Blue M Oven</td>
			<td style="width:191px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:179px;">13-258-30C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">Stainless Steel Precision Tweezers</td>
			<td style="width:191px;">Techni Tool</td>
			<td style="width:179px;">758TW458</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">Bel-Art Scienceware Chemical-Resistant Vacuum Desiccator</td>
			<td style="width:191px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:179px;">08-594-15A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Dataplate Digital Hot Plate</td>
			<td style="width:191px;">Alpha Multiservices</td>
			<td style="width:179px;">PMC 720&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">Nikon TiE inverted microscope</td>
			<td style="width:191px;">Nikon - Micro Video Instruments Inc.</td>
			<td style="width:179px;">MEA53100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">CFI Plan Fluor DL 10x na 15.2wd Objective</td>
			<td style="width:191px;">Nikon - Micro Video Instruments Inc.</td>
			<td style="width:179px;">MRH20101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">Lumen 200 with 2 Meter Light Guide for Nikon</td>
			<td style="width:191px;">Nikon - Micro Video Instruments Inc.</td>
			<td style="width:179px;">500-L200NI2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:211px;">DAPI/Hoechst/AMCA Narrow Band 32mm Exciters - 25mm Emitters</td>
			<td style="width:191px;">Chroma - Micro Video Instruments Inc.</td>
			<td style="width:179px;">31013v2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:211px;">Retiga R 2000 cooled CCD Camera 1600x1200 pixels</td>
			<td style="width:191px;">Qimaging - Micro Video Instruments Inc.</td>
			<td>RET-2000R-F-M-12-C</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microfluidic platform for measuring neutrophil chemotaxis from unprocessed whole blood

العدلات تلعب دورا أساسيا في الحماية ضد الالتهابات وأعدادهم في الدم في كثير من الأحيان يتم قياس في العيادة. عدد العدلات العالي في الدم وعادة ما تكون مؤشرا على العدوى الجارية، في حين التهم العدلة المنخفضة هي علامة تحذير لمخاطر أكبر للعدوى. لإنجاز مهامهم، يكون العدلات أيضا أن تكون قادرة على التحرك بشكل فعال من الدم حيث يقضون معظم حياتهم، إلى أنسجة، حيث تحدث العدوى. وبالتالي، يمكن أي عيوب في قدرة العدلات لترحيل زيادة مخاطر للعدوى، حتى عندما تكون موجودة بأعداد مناسبة في الدم العدلات. ومع ذلك، وقياس القدرة الهجرة العدلة في العيادة هي مهمة صعبة، والتي تستغرق وقتا طويلا، ويتطلب كمية كبيرة من الدم، ومعرفة الخبراء. لمعالجة هذه القيود، قمنا بتصميم المقايسات ميكروفلويديك قوية للهجرة العدلات، الأمر الذي يتطلب قطرة واحدة من الدم غير المجهزة، يلتصقفتحات الحاجة لفصل العدلة، وسهلة لقياس على المجهر بسيطة. في هذا الاختبار، العدلات تهاجر مباشرة من قطرات الدم، من خلال قنوات صغيرة، نحو مصدر جاذب كيميائي. لمنع تدفق الحبيبية من خلايا الدم الحمراء من خلال نفس القنوات، ونفذنا المرشحات الميكانيكية مع زاوية الحق يتحول التي تمنع بشكل انتقائي تقدم خلايا الدم الحمراء. نحن التحقق من صحة الفحص بمقارنة الهجرة العدلة من قطرات الدم التي تم جمعها من وخز الإصبع والدم الوريدي. نحن أيضا مقارنة هذه الدم الكامل (WB) مصادر الهجرة العدلة من عينات من العدلات المنقى وجدت سرعة ثابتة والاتجاهية بين المصادر الثلاثة. وهذه المنصة ميكروفلويديك تمكين دراسة الهجرة العدلات الإنسان في العيادة وإعداد البحوث للمساعدة في دفع فهمنا من وظائف العدلات في الصحة والمرض.

تم التحقق من صحة كله الدم (WB) العدلات الكيميائي الفحص عن طريق قياس تراكم العدلات نحو الانحدار fMLP (السينما S1). تؤكد النتائج أن كرات الدم الحمراء محاصرون من قبل مشط الترشيح بينما العدلات (الازرق) قادرون على الهجرة بنشاط من الدم الكامل (الشكل 3A والسينما S1).</stro...

Watch this Scientific Journal Video about Microfluidic Platform for Measuring Neutrophil Chemotaxis from Unprocessed Whole Blood at JoVE.com

Microfluidic Platform for Measuring Neutrophil Chemotaxis from Unprocessed Whole Blood

هذا البروتوكول تفاصيل مقايسة مصممة لقياس الكيميائي العدلة الإنسان من قطرة واحدة من الدم الكامل مع استنساخ قوية. هذا النهج تلتف على ضرورة الفصل العدلة ويتطلب بضع دقائق فقط من الوقت اللازم لإعداد مقايسة. رقاقة ميكروفلويديك تمكن التدبير المتكررة الكيميائي العدلة مع مرور الوقت في الرضع أو الثدييات الصغيرة، حيث حجم العينة محدودة.

منصة ميكروفلويديك الانجذاب الكيميائي لقياس العدلات من الدم غير المجهزة الجامعة

Neutrophils play an essential role in protection against infections and their numbers in the blood are frequently measured in the clinic. Higher ...

microfluidic-platform-for-measuring-neutrophil-chemotaxis-from

Research

JoVE Journal

Bioengineering

11.2K Views.  Massachusetts General Hospital.  هذا البروتوكول تفاصيل مقايسة مصممة لقياس الكيميائي العدلة الإنسان من قطرة واحدة من الدم الكامل مع استنساخ قوية. هذا النهج تلتف على ضرورة الفصل العدلة ويتطلب بضع دقائق فقط من الوقت اللازم لإعداد مقايسة. رقاقة ميكروفلويديك تمكن التدبير الم?...

Video: Microfluidic Platform for Measuring Neutrophil Chemotaxis from Unprocessed Whole Blood

High-throughput Protein Expression Generator Using a Microfluidic Platform

Rapidly increasing fields, such as systems biology, require the development and implementation of new technologies, enabling high-throughput and high-fidelity measurements of large systems. Microfluidics promises to fulfill many of these requirements, such as performing high-throughput screening experiments on-chip, encompassing biochemical, biophysical, and cell-based assays1. Since the early days of microfluidics devices, this field has drastically evolved, leading to the development of microfluidic large-scale integration2,3. This technology allows for the integration of thousands of micromechanical valves on a single device with a postage-sized footprint (Figure 1). We have developed a high-throughput microfluidic platform for generating in vitro expression of protein arrays (Figure 2) named PING (Protein Interaction Network Generator). These arrays can serve as a template for many experiments such as protein-protein 4, protein-RNA5 or protein-DNA6 interactions.
The device consist of thousands of reaction chambers, which are individually programmed using a microarrayer. Aligning of these printed microarrays to microfluidics devices programs each chamber with a single spot eliminating potential contamination or cross-reactivity Moreover, generating microarrays using standard microarray spotting techniques is also very modular, allowing for the arraying of proteins7, DNA8, small molecules, and even colloidal suspensions. The potential impact of microfluidics on biological sciences is significant. A number of microfluidics based assays have already provided novel insights into the structure and function of biological systems, and the field of microfluidics will continue to impact biology.

We present a microfluidic approach for the expression of protein arrays. The device consists of thousands of reaction chambers controlled by micro-mechanical valves. The microfluidic device is mated to a microarray-printed gene library. These genes are then transcribed and translated on-chip, resulting in a protein array ready for experimental use.

عالية الإنتاجية مولد بروتين تعبير باستخدام منصة ميكروفلويديك

Rapidly increasing fields, such as systems biology, require the development and implementation of new technologies, enabling high-throughput and ...

Cell Squeezing as a Robust, Microfluidic Intracellular Delivery Platform

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This technology has shown potential in addressing previously challenging applications; including, delivery to primary immune cells, cell reprogramming, carbon nanotube, and quantum dot delivery. This vector-free microfluidic platform relies on mechanical disruption of the cell membrane to facilitate cytosolic delivery of the target material. Herein, we describe the detailed method of use for these microfluidic devices including, device assembly, cell preparation, and system operation. This delivery approach requires a brief optimization of device type and operating conditions for previously unreported applications. The provided instructions are generalizable to most cell types and delivery materials as this system does not require specialized buffers or chemical modification/conjugation steps. This work also provides recommendations on how to improve device performance and trouble-shoot potential issues related to clogging, low delivery efficiencies, and cell viability.

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This protocol provides detailed steps on how to use the system for a broad range of applications.

الضغط خلية باعتبارها قوية، ميكروفلويديك بين الخلايا توصيل منصة

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This ...

The Multi-organ Chip - A Microfluidic Platform for Long-term Multi-tissue Coculture

The ever growing amount of new substances released onto the market and the limited predictability of current in vitro test systems has led to a high need for new solutions for substance testing. Many drugs that have been removed from the market due to drug-induced liver injury released their toxic potential only after several doses of chronic testing in humans. However, a controlled microenvironment is pivotal for long-term multiple dosing experiments,&#160;as even minor alterations in extracellular conditions may greatly influence the cell physiology. We focused within our research program on the generation of a microengineered bioreactor, which can be dynamically perfused by an on-chip pump and combines at least two culture spaces for multi-organ applications. This circulatory system mimics the in vivo conditions of primary cell cultures better and assures a steadier,&#160;more quantifiable extracellular relay of signals to the cells. 
For demonstration purposes, human liver equivalents, generated by aggregating differentiated HepaRG cells with human hepatic stellate cells in hanging drop plates, were cocultured with human skin punch biopsies for up to 28 days inside the microbioreactor. The use of cell culture inserts enables the skin to be cultured at an air-liquid interface, allowing topical substance exposure. The microbioreactor system is capable of supporting these cocultures at near physiologic fluid flow and volume-to-liquid ratios, ensuring stable and organotypic culture conditions. The possibility of long-term cultures enables the repeated exposure to substances. Furthermore, a vascularization of the microfluidic channel circuit using human dermal microvascular endothelial cells yields a physiologically more relevant vascular model.

Here, we present a protocol to coculture primary cells, tissue models and punch biopsies in a microfluidic multi-organ chip for up to 28 days. Human dermal microvascular endothelial cells, liver aggregates and skin biopsies were successfully combined in a common media circulation.

رقاقة متعدد الجهاز - A منصة ميكروفلويديك لفترة طويلة Coculture متعدد الأنسجة

The ever growing amount of new substances released onto the market and the limited predictability of current in vitro test systems has led to a high need ...

Controlled Microfluidic Environment for Dynamic Investigation of Red Blood Cell Aggregation

Blood, as a non-Newtonian biofluid, represents the focus of numerous studies in the hemorheology field. Blood constituents include red blood cells, white blood cells and platelets that are suspended in blood plasma. Due to the abundance of the RBCs (40% to 45% of the blood volume), their behavior dictates the rheological behavior of blood especially in the microcirculation. At very low shear rates, RBCs are seen to assemble and form entities called aggregates, which causes the non-Newtonian behavior of blood. It is important to understand the conditions of the aggregates formation to comprehend the blood rheology in microcirculation. The protocol described here details the experimental procedure to determine quantitatively the RBC aggregates in microcirculation under constant shear rate, based on image processing. For this purpose, RBC-suspensions are tested and analyzed in 120 x 60 &#181;m poly-dimethyl-siloxane (PDMS) microchannels. The RBC-suspensions are entrained using a second fluid in order to obtain a linear velocity profile within the blood layer and thus achieve a wide range of constant shear rates. The shear rate is determined using a micro Particle Image Velocimetry (&#181;PIV) system, while RBC aggregates are visualized using a high speed camera. The videos captured of the RBC aggregates are analyzed using image processing techniques in order to determine the aggregate sizes based on the images intensities.

The protocol described details an experimental procedure to quantify Red Blood Cell (RBC) aggregates under a controlled and constant shear rate, based on image processing techniques. The goal of this protocol is to relate RBC aggregate sizes to the corresponding shear rate in a controlled microfluidic environment.

تسيطر البيئة الميكروية للتحقيق ديناميكية الدم الحمراء تجميع خلية

Blood, as a non-Newtonian biofluid, represents the focus of numerous studies in the hemorheology field. Blood constituents include red blood cells, white ...

A Microfluidic Platform for High-throughput Single-cell Isolation and Culture

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet high-throughput, method to perform single-cell culture experiments. Here, we report a microfluidic chip-based strategy for high-efficiency single-cell isolation (~77%) and demonstrate its capability of performing long-term single-cell culture (up to 7 d) and cellular heterogeneity analysis using clonogenic assay. These applications were demonstrated with KT98 mouse neural stem cells, and A549 and MDA-MB-435 human cancer cells. High single-cell isolation efficiency and long-term culture capability are achieved by using different sizes of microwells on the top and bottom of the microfluidic channel. The small microwell array is designed for precisely isolating single-cells, and the large microwell array is used for single-cell clonal culture in the microfluidic chip. This microfluidic platform constitutes an attractive approach for single-cell culture applications, due to its flexibility of adjustable cell culture spaces for different culture strategies, without decreasing isolation efficiency.

Here, we present a protocol for isolating and culturing single cells with a microfluidic platform, which utilizes a new microwell design concept to allow for high-efficiency single cell isolation and long-term clonal culture.

ومنصة ميكروفلويديك لعزل وحيدة الخلية عالية الإنتاجية والثقافة

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet ...

Fully Automated Centrifugal Microfluidic Device for Ultrasensitive Protein Detection from Whole Blood

Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is a promising method to detect small amount of proteins in biological samples. The devices providing a platform for reduced sample volume and assay time as well as full automation are required for potential use in point-of-care-diagnostics. Recently, we have demonstrated ultrasensitive detection of serum proteins, C-reactive protein (CRP) and cardiac troponin I (cTnI), utilizing a lab-on-a-disc composed of TiO2 nanofibrous (NF) mats. It showed a large dynamic range with femto molar (fM) detection sensitivity, from a small volume of whole blood in 30 min. The device consists of several components for blood separation, metering, mixing, and washing that are automated for improved sensitivity from low sample volumes. Here, in the video demonstration, we show the experimental protocols and know-how for the fabrication of NFs as well as the disc, their integration and the operation in the following order: processes for preparing TiO2 NF mat; transfer-printing of TiO2 NF mat onto the disc; surface modification for immune-reactions, disc assembly and operation; on-disc detection and representative results for immunoassay. Use of this device enables multiplexed analysis with minimal consumption of samples and reagents. Given the advantages, the device should find use in a wide variety of applications, and prove beneficial in facilitating the analysis of low abundant proteins.

This protocol demonstrates how to achieve femto molar detection sensitivity of proteins in 10 &#181;L of whole blood within 30 min. This can be achieved by using electrospun nanofibrous mats integrated in a lab-on-a-disc, which offers high surface area as well as effective mixing and washing for enhanced signal-to-noise ratio.

تماما الجهاز الآلي الطرد المركزي ميكروفلويديك للكشف عن البروتين فائق الحساسية من الدم الكامل

Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is a promising method to detect small amount of proteins in biological samples. The devices providing a platform ...

Microfluidic Platform with Multiplexed Electronic Detection for Spatial Tracking of Particles

Microfluidic processing of biological samples typically involves differential manipulations of suspended particles under various force fields in order to spatially fractionate the sample based on a biological property of interest. For the resultant spatial distribution to be used as the assay readout, microfluidic devices are often subjected to microscopic analysis requiring complex instrumentation with higher cost and reduced portability. To address this limitation, we have developed an integrated electronic sensing technology for multiplexed detection of particles at different locations on a microfluidic chip. Our technology, called Microfluidic CODES, combines Resistive Pulse Sensing with Code Division Multiple Access to compress 2D spatial information into a 1D electrical signal. In this paper, we present a practical demonstration of the Microfluidic CODES technology to detect and size cultured cancer cells distributed over multiple microfluidic channels. As validated by the high-speed microscopy, our technology can accurately analyze dense cell populations all electronically without the need for an external instrument. As such, the Microfluidic CODES can potentially enable low-cost integrated lab-on-a-chip devices that are well suited for the point-of-care testing of biological samples.

We demonstrate a microfluidic platform with an integrated surface electrode network that combines resistive pulse sensing (RPS) with code division multiple access (CDMA), to multiplex detection and sizing of particles in multiple microfluidic channels.

منصة ميكروفلويديك مع تعدد كشف الالكترونية لتتبع المكانية من الجسيمات

Microfluidic processing of biological samples typically involves differential manipulations of suspended particles under various force fields in order to ...

Imaging the Root Hair Morphology of Arabidopsis Seedlings in a Two-layer Microfluidic Platform

Root hairs increase root surface area for better water uptake and nutrient absorption by the plant. Because they are small in size and often obscured by their natural environment, root hair morphology and function are difficult to study and often excluded from plant research. In recent years, microfluidic platforms have offered a way to visualize root systems at high resolution without disturbing the roots during transfer to an imaging system. The microfluidic platform presented here builds on previous plant-on-a-chip research by incorporating a two-layer device to confine the Arabidopsis thaliana main root to the same optical plane as the root hairs. This design enables the quantification of root hairs on a cellular and organelle level and also prevents z-axis drifting during the addition of experimental treatments. We describe how to store the devices in a contained and hydrated environment, without the need for fluidic pumps, while maintaining a gnotobiotic environment for the seedling. After the optical imaging experiment, the device may be disassembled and used as a substrate for atomic force or scanning electron microscopy while keeping fine root structures intact.

Imaging the Root Hair Morphology of Arabidopsis Seedlings in a Two-layer Microfluidic Platform

This article demonstrates how to culture Arabidopsis thaliana seedlings in a two-layer microfluidic platform that confines the main root and root hairs to a single optical plane. This platform can be used for real-time optical imaging of fine root morphology as well as for high-resolution imaging by other means.

التصوير مورفولوجيا الجذر الشعر شتلات نبات في منصة موائع جزيئية طبقتين

Root hairs increase root surface area for better water uptake and nutrient absorption by the plant. Because they are small in size and often obscured by ...

A Microfluidic Platform for Longitudinal Imaging in Caenorhabditis elegans

In the last decade, microfluidic techniques have been applied to study small animals, including the nematode Caenorhabditis elegans, and have proved useful as a convenient live imaging platform providing capabilities for precise control of experimental conditions in real time. In this article, we demonstrate live imaging of individual worms employing WormSpa, a previously-published custom microfluidic device. In the device, multiple worms are individually confined to separate chambers, allowing multiplexed longitudinal surveillance of various biological processes. To illustrate the capability, we performed proof-of-principle experiments in which worms were infected in the device with pathogenic bacteria, and the dynamics of expression of immune response genes and egg laying were monitored continuously in individual animals. The simple design and operation of this device make it suitable for users with no previous experience with microfluidic-based experiments. We propose that this approach will be useful for many researchers interested in longitudinal observations of biological processes under well-defined conditions.

A Microfluidic Platform for Longitudinal Imaging in Caenorhabditis elegans

In this article, we demonstrate live imaging of individual worms employing a custom microfluidic device. In the device, multiple worms are individually confined to separate chambers, allowing multiplexed longitudinal surveillance of various biological processes.

منصة موائع جزيئية "التصوير الطولي" في ايليجانس كاينورهابديتيس

In the last decade, microfluidic techniques have been applied to study small animals, including the nematode Caenorhabditis elegans, and have proved ...

An Ultrahigh-throughput Microfluidic Platform for Single-cell Genome Sequencing

Sequencing technologies have undergone a paradigm shift from bulk to single-cell resolution in response to an evolving understanding of the role of cellular heterogeneity in biological systems. However, single-cell sequencing of large populations has been hampered by limitations in processing genomes for sequencing. In this paper, we describe a method for single-cell genome sequencing (SiC-seq) which uses droplet microfluidics to isolate, amplify, and barcode the genomes of single cells. Cell encapsulation in microgels allows the compartmentalized purification and tagmentation of DNA, while a microfluidic merger efficiently pairs each genome with a unique single-cell oligonucleotide barcode, allowing &gt;50,000 single cells to be sequenced per run. The sequencing data is demultiplexed by barcode, generating groups of reads originating from single cells. As a high-throughput and low-bias method of single-cell sequencing, SiC-seq will enable a broader range of genomic studies targeted at diverse cell populations.

Single-cell sequencing reveals genotypic heterogeneity in biological systems, but current technologies lack the throughput necessary for the deep profiling of community composition and function. Here, we describe a microfluidic workflow for sequencing &gt;50,000 single-cell genomes from diverse cell populations.

منصة موائع جزيئية أولتراهيغ الإنتاجية لتسلسل جينوم خلية واحدة

Sequencing technologies have undergone a paradigm shift from bulk to single-cell resolution in response to an evolving understanding of the role of ...