نقدم منصة الموائع الدقيقة القائمة على الإلكترونيات للتنميط الظاهري الميكانيكي للخلايا المفردة. على وجه التحديد ، نقيس الخصائص المرنة واللزجة أحادية الخلية بمعدل إنتاجية يصل إلى 10 خلايا في الثانية. تتطلب طريقتنا الحد الأدنى من إعداد العينة ، وتستخدم قياسا إلكترونيا مباشرا ، لتحل محل الأجهزة البصرية باهظة الثمن وتحليل الصور المعقدة ، وهي غير مدمرة ، مما يعني أن نهجنا متوافق مع التحليلات النهائية.
تم تطبيق Mechano-NPS على العديد من أنواع الخلايا ، بما في ذلك العينات الأولية ، وقاس تأثير المكونات تحت الخلوية على مرونة لزوجة الخلية الواحدة. يمكن استخدامه لفهم سلوك الخلية ، أو تحديد تطور المرض ، أو مراقبة الاستجابة للأدوية. للبدء ، قم بإزالة المكونات المعالجة بالبلازما من غرفة البلازما.
ماصة محلول اثنين إلى واحد من الميثانول والماء منزوع الأيونات على الركيزة الزجاجية بأقطاب كهربائية مسبقة الصنع. ثم ضع قالب PDMS مع جانب الميزة لأسفل أعلى الركيزة الزجاجية. ضع الجهاز تحت المجسم لضبط المحاذاة.
اخبز الجهاز المحاذي لإكمال تصنيع الجهاز. قم بإعداد مصدر الضغط وثنائي الفينيل متعدد الكلور وأجهزة الطاولة وبرامج الحصول على البيانات. بعد ذلك ، قم بمحاذاة دبابيس رأس المشابك مع الثقوب الموجودة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور وقم بمحاذاة دبابيس الزنبرك المحملة بالمشابك مع وسادات ملامسة القطب على جهاز الموائع الدقيقة.
ثم أدخل دبابيس رأس المشابك في فتحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، مع التأكد من بقاء المسامير المحملة بنابض محاذية لوسادات تلامس القطب الكهربائي. إعداد وتوصيل الأجهزة الإلكترونية. بعد ذلك ، قم بتعيين القيم لتهيئة جلسة الحصول على البيانات وتعيين معدل العينة للاكتساب.
الثقافة وإعداد الخلايا وفقا لبروتوكول زراعة الخلايا المناسب لخط الخلية المختار. ثم قم بتعليق الخلايا في محلول معد من 2٪ FBS و 1X PBS بتركيز يتراوح بين 100،000 و 500،000 خلية لكل ملليلتر. الحفاظ على الخلايا على الجليد طوال مدة التجارب.
لتحميل الخلايا في جهاز الموائع الدقيقة ، قم بقطع 30 سم من أنابيب polytetrafluoroethylene بشفرة حلاقة. استخدم حقنة لإسقاط عينة الخلية في نهاية الأنبوب وتوصيل نفس الطرف بمدخل الجهاز. أخيرا ، قم بتوصيل الطرف الآخر للأنبوب بجهاز التحكم في ضغط الموائع الدقيقة.
لتشغيل التجربة ، اضبط ضغط القيادة الثابت المطلوب على برنامج التحكم في الضغط واترك العينة تملأ الجهاز. إذا تشكلت فقاعات في قنوات الموائع الدقيقة ، فاستخدم حشوة مسدودة. قم بتوصيل منفذ الجهاز وتطبيق ضغط منخفض على المدخل لإجبار الهواء على الخروج من خلال PDMS المنفذ للغاز.
ثم اضبط الجهد المطلوب عن طريق تدوير مقبض الجهد على مصدر الطاقة وتمكين الجهد بالضغط على زر التشغيل. قم بتشغيل المضخم الأولي الحالي واضبط الحساسية على أدنى مستوى ممكن. بدلا من ذلك ، اضبط الكسب على أعلى مستوى ممكن دون التحميل الزائد على المضخم الأولي أو تجاوز الحد الأقصى لجهد الدخل التناظري ل DAQ.
اضغط على الزر "تشغيل" الأخضر في قائمة الشريط MATLAB لبدء البرنامج النصي للحصول على البيانات NPS. م ، والبدء في أخذ العينات وحفظ البيانات. لإنهاء التجربة، اضغط على الزر إيقاف ( Stop) في الزاوية السفلية اليسرى من نافذة الرسم المباشر لإنهاء البرنامج النصي للحصول على البيانات.
ثم قم بتعطيل خرج مصدر الطاقة بالضغط على زر التشغيل. أخيرا ، اضبط مصدر الضغط على ضغط صفري في برنامج التحكم في الضغط. لتحليل البيانات ، يجب أن تحتوي الإشارة الأولية على نسبة إشارة إلى ضوضاء كافية لتصفية الضوضاء واستخراج المكونات المهمة.
بشكل حاسم ، يجب أن يكون ارتفاع الإشارة الحالية من كل عقدة قويا بدرجة كافية بحيث يمكن التعرف بسهولة على النبضات الفرعية من إشارة الفرق. خلايا MCF-7 الخبيثة لها توزيع wCDI أكبر من خلايا MCF-10A غير الخبيثة ، مما يشير إلى أن خلايا MCF-7 الخبيثة أكثر ليونة من نظيراتها غير الخبيثة MCF-10A. تظهر خلايا MCF-10A و MCF-7 المعالجة باللاترونكولين زيادة في wCDI.
يشير توزيع wCDI المميز الذي يميز بين نوعي الخلايا الأولية إلى أن خلايا LEP أكثر ليونة من خلايا MEP. يحتوي MCF-10As غير الخبيث و MCF-10A و MCF-7s غير المعالج على نسبة أكبر من الخلايا التي تتعافى على الفور ، مما يشير إلى لزوجة أقل من نظيرتها الخبيثة أو المعالجة باللاترونكولين. إذا بدت قراءات التيار المباشر غير طبيعية، فأوقف تجربتك وافحص قناة الموائع الدقيقة.
تأكد من عدم وجود فقاعات هواء ولا سدادات بحيث تتدفق الخلايا بحرية من المدخل إلى المخرج. نظرا لأن طريقتنا لا تضر بالخلايا ، يمكن إجراء تحليلات المصب مثل RNA-seq أو التألق المناعي. يمكن أن يساعد هذا في الكشف عن بعض الأسباب الكامنة وراء امتلاك الخلايا لأنماط ظاهرية ميكانيكية متميزة.
