增强分子化合物输送到细胞的声透流体装置的组装和操作

本协议描述了声学流体系统的组装和运行，该系统可高效地为各种研究和基于细胞的治疗应用提供生物分子。该系统的主要优点是，它允许生物分子快速输送到细胞，同时保持其生存能力。它是一种平台技术，允许细胞被改造为各种细胞治疗应用，如癌症治疗。

首先，将 54 克 PDMS 碱基和 6 克固化剂组合在杯子中。用铲子大力和彻底地混合至少一分钟，然后将带有PDMS溶液的杯子放入干燥器中约30分钟，或直到去除残余气泡。将带光耐光剂涂层的晶圆与朝上朝上的图案放在 150 毫米的 Petri 盘中，然后将 PDMS 溶液倒在模具上。

如果需要，将培养皿放入干燥器中，并涂抹真空，直到残余气泡消失。将培养皿转移到实验室烤箱中，在60摄氏度下烘烤两小时，以治愈PDMS。固化后，用剃须刀刀片切开晶圆边缘，小心地从培养皿中取出PDMS。

使用刀或剃刀刀片切除每个设备，然后使用 2.5 毫米活检冲孔打孔通过入口和出口端口。使用氧气等离子体处理PDMS设备后，立即将每个设备放在一个干净的苏打石灰玻璃显微镜滑动上，通道面向玻璃表面。允许设备在室温下隔夜粘合。

轻轻地将硅胶涂抹在一厘米直径的 Piezo 传感器表面，厚度为一到两毫米，然后用同心螺旋小心地对齐传感器，轻轻按压到玻璃显微镜滑梯的底部。使用 USB A 到 B 电缆将微控制器连接到计算机。绿色动力 LED 指标应亮起。

使用计算机上的相关软件上传生成八兆赫信号的程序。在 PZT 传感器上将一英寸 22 仪表线焊接到每根电线的末端。然后用它来连接 PZT 传感器的负端线到 GND 销。

通过焊接线将 PZT 传感器的正端线连接到输出销。切开三到六英寸的 Tygon PVC 软塑料管，将管子推入进气口和出口端口。可能需要在施加压力时旋转管子，直到它适合打开。

可选，可以在交界处涂上胶水，将PDMS和管子粘合在一起。可选地将声透流体设备和微控制器安装在 3D 打印外壳中。根据制造商的说明组装微流体储层。

切割一个3至6英寸的1/16英寸内径TygonPVC软塑料管，并推动它从微流体储层输出的1/32英寸内径管。可选用石蜡薄膜包裹路口，以防止泄漏。在微流体储层的一侧填充一个60毫升的注射器，并充满环境空气。

将注射器泵设置为每小时 200 毫升，以每小时 50 毫升的体积流量将对比剂解决方案通过声透流器，并将设备输出的样品收集到 50 毫升离心机管中。加入25毫克DSPC、11.6毫克DSPC、0.26毫克DSPG和0.88毫克聚氧乙烯40固醇，在20毫升闪烁瓶中加入磷脂溶液。加入氯仿，直到所有磷脂溶解。

在干燥器中蒸发氯仿48小时，形成干脂膜。用10毫升无菌PBS补充泡沫，然后以40%的振幅将脂质溶液调谐三分钟，形成阴离子鼠溶液。声波化后，磷脂溶液可在摄氏2至6度下储存长达一个月。

要制备超声波对比剂，在 600 微升无菌 PBS 中加入 200 微升的阴离子鼠片溶液，加入两毫升玻璃隔膜瓶中。通过压接盖住小瓶来密封小瓶。使用 1.5 英寸 20 量表针将小瓶头空间填充 30 秒的二氟丁烷气体。

将小瓶合并，形成全氟丁烷气体填充超声波对比剂。每毫升细胞溶液添加25微升超声波对比剂溶液。然后立即泵送组合对比剂和细胞混合物通过声透流体设备。

此协议产生声毒流体系统，可用于增强多个细胞系的细胞内分子传递。与未经治疗的对照组相比，通过声毒流体治疗，荧光化合物荧光素向原发性人类T细胞的细胞内输送得到了改善。T细胞的荧光强度在治疗后增加了五倍，表明荧光素的输送增强。

细胞生存能力在声毒性治疗后略有下降，但与单独流动和未治疗对照组的细胞相比，仍然高于80%的血吸虫治疗，增强了防腐剂化合物三卤素对人体A549肺癌细胞的细胞的细胞内传递。将硅化微泡添加到细胞溶液中至关重要。如果没有溶液中的细胞微泡，生物分子的细胞内输送将受到限制。

该平台可实现各种生物分子的细胞内传递，从而改变细胞功能，用于研究或治疗目的。完成此过程后，可以执行额外的细胞特征，以评估提供各种生物分子的影响。