המטרה הכוללת של פרוטוקול זה היא לתאר את ייצור של התקנים microfluidic סדוק איברים עבור recapitulating פונקציונליות רמת האיבר במבחנה. פרוטוקול זה מתאר דרך לפברק התקנים סדוקים איברים recapitulating פונקציית רמת האיבר במבחנה. פאנק, המכשירים, כגון אלה, הם למעשה מפוברק באמצעות תבניות מודפסות 3D מתוך גומי סיליקון רך.
הגומי הזה מאפשר לנו למעשה להחדים את המכשירים האלה ברמזים מכניים שמאפשרים לנו למתוח את הרקמה כפי שהיית נכנס, נניח ריאה או מעיים. אנו מוסיפים גם שפע, המחקה את זרימת הדם ואת זרימת נוזלי הגוף האחרים בתוך מערכות איברים. עכשיו נלקח יחד, מכשירים אלה מאפשרים לנו למעשה לשחזר ולנסות להבין את הפיזיולוגיה המורכבת שקורה vivo.
אבל תעשה את זה במבחנה. אז בעיקרון אנחנו מתנסים בבני אדם, אבל לא באנשים. ולכן זו דרך יעילה מאוד לגישור על הפער בין מחקרים בבעלי חיים, שתמיד נעשים בהתפתחות פרה-קלינית של טיפולים, ואז לפני מחקרים בבני אדם, הנקראים ניסויים קליניים, שבהם קיים סיכון גדול בהרבה לאדם, לבטיחות האדם.
וכך המכשירים האלה עוזרים לגשר על הפער ולמעשה מאפשרים לנו לפתח טיפולים חדשים ולהבין את הביולוגיה הבסיסית שבאמת מתרחשת במערכות מורכבות כמו בני אדם. הכנת ערוץ העליון. נגב את הצד המבריק של כל חתיכת פוליאוריתן עם אתנול ומגבונים לחדר נקי.
מניחים את הצד המבריק של הפוליאוריטן מעל הצד הפתוח של התבנית במקום עובש. מניחים את מכלי עובש ופוליאוריתן לתוך ג'יג, בצד מרקם נגד סוף הג'יג. המשך לעשות זאת עד שכל התבניות הונחו בתוך הג'יג.
הדק את ה- jig על-ידי סיבוב ידיתו באמצעות מפתח ברגים, עד שהמרווח בין הג'יג הוא ברוחב של 25 מילימטרים. הפוך סירה של רדיד אלומיניום המקיף את התבנית במקום jig. יוצקים PDMS לתוך באר של כל עובש עד מלא.
ברגע שכל הג'יג מתמלא, מניחים את הג'יג לתוך מעביד הוואקום. לאחר שעה, הסר מידש. ומניחים לתנור סנטיגרד ב-60 מעלות לפחות ארבע שעות.
לפרק את הג'יג באמצעות מפתח ברגים. הסר את רצועות הפוליאוריטן מכל עובש. ולהשליך.
בזהירות demold חלקי PDMS מן התבניות שלהם ולהניח אותם תכונה בצד למעלה. בשורה את הלהב של מגרד האריחים בחריץ הכרטיסיה 'סוף'. וחותכים כל קצה כדי לאכלס את הרכיבים העליונים.
אחסן חלקים מוגמרים במנות פטרי מרובעות. לאחסן חלקים בארונות לחץ חיוביים בטמפרטורת החדר. הכנת ערוץ תחתון.
יוצקים 10.5 גרם של PDMS לתוך התבנית. ניתן להשתמש באקדח האוויר בעדינות רבה כדי להזיז את ה- PDMS מעל החלל. מניחים תבניות לתוך יבש ואקום.
לאחר שעה, להעביר את התבניות לתנור צל כיפת 60 מעלות. מניחים עובש על השולחן במכסה המנוע לזרימת למינאר. שחררו את ה-PDMS מקצה התבנית.
אוחזים בפינה אחת ומקלפים בעדינות את ה-PDMS מפני השטח של התבנית. בעת הסרה מלאה, הפוך והשכב על משטח העבודה כך שתכונות הערוץ יתווצו כלפי מעלה. חותכים לאורך קצוות חיצוניים עם חותך אריחים.
עם מדפים שטוחים ההנעה, חלקים שכב תכונה בצד על קלטת כדי להסיר את כל הפסולת. הסר חלק מקלטת האריזה. גרור את הקצה הרופף של החלק לאורך השקופית.
הקצה הרופף יהיה למינציה עם הזכוכית. תכונות כיסוי עם קלטת ויסקי. לאחסן חלקים בארונות לחץ חיוביים בטמפרטורת החדר.
הכנת קרום PDMS. ודאו שהופלים נקיים מ-PDMS מאחור. מניחים כל רקיק קרום בחריצים המיועדים.
השתמש מזרק mL אחד למקם 09 מ"ל של PDMS על המרכז של כל מערך פוסט רקיק קרום. תן PDMS לשבת לפחות חמש דקות. אפשר ל- PDMS להתפשט לאורך כל הפוסט של רקיק הממברנה.
אל תמשיך לשלב הבא עד שלפחות 75% ממערך הדואר יכסה ב- PDMS. פלזמה לטפל ברצועת פוליקרבונט באמצעות התנאים המתוארים בפרוטוקול. הסר גיליון פוליקרבונט ממכונת הפלזמה ולהשתמש מספריים לחתוך את יריעות פוליקרבונט לתוך 45 מילימטר על ידי ריבועים 45 מילימטר.
הניחו את הצד המטופל בפלזמה של ריבועי הפוליקרבונט על ה- PDMS, שבמרכזו רקיק הממברנה. מניחים רווח PDMS במרכז ריבוע פוליקרבונט. לאחר מכן מניחים פוליקרבונט בעל מרקם מקדים.
הוסף מגשים כך שמגש 3 יהיה מאחור, מגש 2 נמצא באמצע ומגש אחד נמצא מלפנים. למגש אחד יש חץ ליישור. פתח את שסתום לחץ הפלט, ולאט לאט לפתוח את שסתום לחץ הקלט.
זאת כדי שארבעת קילוגרמים של כוח יוחלו בהדרגה על כל רקיק קרום, בניגוד מיידי אשר עלול לשבור את הוופלים. לחץ על מתג AMF כדי להתחיל את מחזור הריפוי. לאחר מכן סגור את שסתום לחץ הקלט ולפתוח את שסתומי לחץ הפלט כדי לשחרר את הלחץ מן הצילינדרים האוויר.
מוציאים את המגשים ומביאים אותם למכסה המנוע של הזרימה למינארית. בזהירות לקלף את פוליקרבונט מרקם. הסר בזהירות את רווח ה- PDMS.
בדוק את קרום PDMS עבור אזורים עם חורים דרך. השתמשו בסמן כדי לעקוב אחר קווי המתאר של אזור חורי הדרך. כמו כן, סמן חורים או פגמים על הממברנות.
זוהי דוגמה של קרום לא מסומן המסומן. באמצעות פינצטה לטיפול בוופלים, שחררו וופלים מהמגש. מוציאים כל קרום מהופל ומ מניחים על צלחת פטרי.
קרום PDMS יהיה demold מן הוופל יהיה מלוכדות לגיבוי פוליקרבונט. לאחסן חלקים בארונות לחץ חיוביים בטמפרטורת החדר. הרכבה והכנה עליונות.
באמצעות סרט סקוטי מוגמר מט, לנקות את קרום PDMS, כמו גם את החלק הפנימי של צלחת פטרי כדי להסיר פסולת. ביסודיות להקליט את הצד תכונה של כל ערוץ גבוה העליון כדי להסיר פסולת. מניחים צמרות בצלחת פטרי עם קרום PDMS.
שים לב כי ממברנות מסוימות עשויות לקחת חלק עליון אחד או שניים. הערוצים העיקריים של כל חלק עליון צריכים להתאים בתוך האזור המסומן בתוך הממברנה. טען את צלחות פטרי לתוך הפלזמה.
פלזמה לטפל קרום העליון על פי הפרוטוקול בכתב. לאחר מחזור מליטה סיים, להסיר את הכלים ולהניח את החלקים העליונים מופעל על הממברנה. מניחים בתנור 60 מעלות צל כיריים למשך שעתיים לפחות.
באמצעות אזמל, עקבות סביב ההיקף של החלק העליון מלוכדות להפריד אותו מנשא פוליקרבונט. לאחר החלק הוא איתר, לקלף את החלק העליון מן פוליקרבונט. קרום PDMS כי יש מלוכדים לפסגה צריך לקלף מן המוביל גם כן.
באמצעות פינצטה להסיר את הממברנה מן היציאות לגשת לערוץ התחתון. אין להשאיר חלקים מהממברנה המכסים את יציאת הגישה. בנוסף להסיר כל פסולת או אבק עם פינצטה.
הרכבת שבבים. תכונה בצד למעלה, פלזמה לטפל הרכבות העליון עם תחתית. תחת מיקרוסקופ הפוך, יישר את ההרכבה העליונה עם החצי התחתון.
מניחים בתנור 60 מעלות צל כיריים למשך שעתיים לפחות. תוצאות. הפרוטוקול המוצג כאן מתאר את ההמצאה המדרגית של שבבי איברים PDMS. התקנים אלה מאפשרים תרבות של שני סוגי רקמות רבים על קרום נקבובי אלסטי.
ערוצי PDMS יצוקים באמצעות תבניות מודפסות בתלת-ממד, המאיצות את בנייתן של עיצובים חדשים. הערוצים המובילים יצוקים בתבניות תחת דחיסה כנגד אטם פוליאוריתן תואם לייצור רכיבים עם יציאות מעוצבות. בעוד רכיבי הערוץ התחתון יצוקים במגשים ומטופלים בגיבוי שקופיות מיקרוסקופ.
גישת ייצור זו משלבת תבניות מרובות קנה מידה של החלקים לשלב אחד, החוסך זמן, משפר את הרבייה ואת עקוות, ומפחית פסולת שנוצרת על ידי ניקוב יציאות וצעדי חיתוך מרובים. הממברנות הנקבוביות חיוניות לתפקוד שבב האיבר, וגישת ההמצאה המבוססת על יציקה נגד פרוסות סיליקון בדוגמת גורמת לקרומים בעובי עקבי ובגימור פני השטח. טיפול באמצעות נשאי פוליקרבונט מאפשר ייצור ואחסון גדולים יותר של אצווה.
שבב האיברים המורכב מורכב משני ערוצי שפע בחבילה שקופה אופטית. באזור החופף, קרום PDMS נקבובי מאפשר אינטראקציה רקמה-רקמה של מטבוליטים, חלבונים, טיפולית, פתוגנים ותאים כדי לסכם את תפקוד שבב האיבר בעוד שני ערוצים מקבילים משני הצדדים משמשים כדי לספק זן מכני, באמצעות הפעלה ואקום מחזורי. נקבוביות קרום PDMS ביו-רפואי תומך שטף של מטבוליטים, גורמי גדילה, ואפילו תאים בין כלי הדם ופרנצ'ימה איברים.
חדירה לכאורה של הממברנה נקבע באמצעות די ריכוז בתחלות שקע עם ובלי תאי המעי Caco-2. שכבות תאי שבב המעיים מספקות מחסום מוגבר באופן משמעותי לחלחלות. ניתן להפעיל את שבב האיבר באמצעות תעלות ואקום מקבילות כדי להחיל כמותית ומשכפלת עומס זן מחזורי על הממברנה, ולכן הרקמות המתורבתות.
זן מחזורי זה בשילוב עם שפע מדיה תומך בידול הסלולר כדי לחקות טוב יותר בפיזיולוגיה של איברים vivo, כגון היווצרות של villi בשבב הבטן. באמצעות הפרוטוקול המתואר כאן, עכשיו אתה אמור להיות מסוגל לפברק שבב איברים PDMS למתוח.
